Karolinska Institutet liderliğinde yürütülen yeni bir çalışmada araştırmacılar, yumurta döllendikten sonra çevresindeki zarın sıkılaştığını, böylece ek spermlerin girmesini mekanik olarak önleyerek sonraki embriyo ölümünü engellediğini buldu. Çalışma ayrıca yumurta zarı proteinlerindeki mutasyonların kadın infertilitesine neden olabileceğini ve nihayetinde yeni doğum kontrol yöntemlerinin geliştirilmesini sağlayabileceğini açıklıyor. Çalışma Cell dergisinde yayımlandı.
Memelilerde döllenme, bir spermin yumurta zarına tutunmasıyla başlar. Sperm, yumurtayla birleşmek için lifli hücre dışı bir örtü olan bu zarı aşmalıdır. Uluslararası bir ekip, döllenme sırasında yumurta-sperm etkileşimlerini düzenleyen yumurta zarı liflerinin temel bir bileşeni olan ZP2'nın yapı ve işlevini artık ayrıntılı biçimde haritaladı.
Çalışmayı yöneten ve Karolinska Institutet Biyobilimler ve Beslenme Bölümü'nde profesör olan Luca Jovine, “İlk sperm yumurtaya girdikten sonra ZP2'nın parçalandığını biliyorduk; bu olayın yumurta zarını nasıl sertleştirdiğini ve diğer spermler için geçirimsiz hâle getirdiğini açıkladık,” dedi. “Bu, bir spermle birden fazla spermin birleşmesi olan ve embriyo için ölümcül olan polispermiyi önler.”
Döllenmeden sonra yumurta zarında meydana gelen değişiklikler, gelişmekte olan embriyoyu rahme yerleşene kadar korudukları için kadın doğurganlığı açısından da önemlidir. Bu bilgi, yumurta zarı oluşumuna müdahale eden hormonsuz doğum kontrol yöntemlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Çalışma ayrıca yumurta zarıyla ilişkili kadın infertilitesi türlerini de açıklıyor.
Luca Jovine, “Yumurta zarı proteinlerini kodlayan genlerdeki mutasyonlar kadın infertilitesine neden olabilir ve bu mutasyonların giderek daha fazlası belirleniyor,” diye açıkladı. “Araştırmamızın kadın infertilitesinin tanısına katkı sunmasını ve istenmeyen gebeliklerin önlenmesine potansiyel olarak yardımcı olmasını umuyoruz.”
Önemli olarak çalışma, daha önce sperm reseptörü olduğu düşünülen ZP2 bölgesinin spermin yumurtaya tutunması için gerekli olmadığını da gösterdi. Bu durum, araştırmacıların daha ileri incelemeyi planladığı yumurta zarındaki gerçek sperm reseptörünün kimliği sorusunu gündeme getiriyor.
Araştırmacılar, yumurta zarı proteinlerinin 3D yapısını incelemek için X-ışını kristalografisi ile kriyo-elektron mikroskopisini birleştirdi. Farelerde yürütülen işlevsel çalışmalarda ZP2 mutasyonlarını taşıyan sperm ve yumurtalar arasındaki etkileşimler incelendi; insan yumurta zarının yapısını öngörmek için ise AlphaFold yapay zekâ programı kullanıldı.
Çalışma, Japonya'daki Osaka University ve Sophia University ile ABD'deki University of Pittsburgh iş birliğiyle, SciLifeLab ile ESRF, DLS ve BESSY II sinkrotronlarında toplanan veriler kullanılarak yürütüldü.
Haberler | Karolinska Institutet, yumurtanın sperm girişini nasıl kontrol ettiğini ortaya koydu
Karolinska Institutet liderliğinde yürütülen yeni bir çalışmada araştırmacılar, yumurta döllendikten sonra çevresindeki zarın sıkılaştığını, böylece ek spermlerin girmesini mekanik olarak önleyerek sonraki embriyo ölümünü engellediğini buldu. Çalışma ayrıca yumurta zarı proteinlerindeki mutasyonların kadın infertilitesine neden olabileceğini ve nihayetinde yeni doğum kontrol yöntemlerinin geliştirilmesini sağlayabileceğini açıklıyor. Çalışma Cell dergisinde yayımlandı.
Memelilerde döllenme, bir spermin yumurta zarına tutunmasıyla başlar. Sperm, yumurtayla birleşmek için lifli hücre dışı bir örtü olan bu zarı aşmalıdır. Uluslararası bir ekip, döllenme sırasında yumurta-sperm etkileşimlerini düzenleyen yumurta zarı liflerinin temel bir bileşeni olan ZP2'nın yapı ve işlevini artık ayrıntılı biçimde haritaladı.
Çalışmayı yöneten ve Karolinska Institutet Biyobilimler ve Beslenme Bölümü'nde profesör olan Luca Jovine, “İlk sperm yumurtaya girdikten sonra ZP2'nın parçalandığını biliyorduk; bu olayın yumurta zarını nasıl sertleştirdiğini ve diğer spermler için geçirimsiz hâle getirdiğini açıkladık,” dedi. “Bu, bir spermle birden fazla spermin birleşmesi olan ve embriyo için ölümcül olan polispermiyi önler.”
Döllenmeden sonra yumurta zarında meydana gelen değişiklikler, gelişmekte olan embriyoyu rahme yerleşene kadar korudukları için kadın doğurganlığı açısından da önemlidir. Bu bilgi, yumurta zarı oluşumuna müdahale eden hormonsuz doğum kontrol yöntemlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Çalışma ayrıca yumurta zarıyla ilişkili kadın infertilitesi türlerini de açıklıyor.
Luca Jovine, “Yumurta zarı proteinlerini kodlayan genlerdeki mutasyonlar kadın infertilitesine neden olabilir ve bu mutasyonların giderek daha fazlası belirleniyor,” diye açıkladı. “Araştırmamızın kadın infertilitesinin tanısına katkı sunmasını ve istenmeyen gebeliklerin önlenmesine potansiyel olarak yardımcı olmasını umuyoruz.”
Önemli olarak çalışma, daha önce sperm reseptörü olduğu düşünülen ZP2 bölgesinin spermin yumurtaya tutunması için gerekli olmadığını da gösterdi. Bu durum, araştırmacıların daha ileri incelemeyi planladığı yumurta zarındaki gerçek sperm reseptörünün kimliği sorusunu gündeme getiriyor.
Araştırmacılar, yumurta zarı proteinlerinin 3D yapısını incelemek için X-ışını kristalografisi ile kriyo-elektron mikroskopisini birleştirdi. Farelerde yürütülen işlevsel çalışmalarda ZP2 mutasyonlarını taşıyan sperm ve yumurtalar arasındaki etkileşimler incelendi; insan yumurta zarının yapısını öngörmek için ise AlphaFold yapay zekâ programı kullanıldı.
Çalışma, Japonya'daki Osaka University ve Sophia University ile ABD'deki University of Pittsburgh iş birliğiyle, SciLifeLab ile ESRF, DLS ve BESSY II sinkrotronlarında toplanan veriler kullanılarak yürütüldü.
Haber kaynağı:
Çevrim içi kaynaklar