Важная функция безъядерных сперматозоидов
Некоторые животные образуют характерные бесплодные сперматозоиды, называемые параспермиями, которые отличаются по размеру и форме от фертильных сперматозоидов, производимых самцами. К видам, у которых зарегистрировано образование параспермий, относятся улитки, керчаковые рыбы, мотыльки и бабочки. Мотыльки и бабочки производят фертильные эуперенные сперматозоиды и безъядерные нефертильные параспермии, известные как апперенные сперматозоиды.
Исследовательская группа из Национального института фундаментальной биологии в Японии идентифицировала ген, участвующий в образовании апперенных сперматозоидов, и раскрыла их важную функцию в оплодотворении на примере тутового шелкопряда Bombyx mori.
Роль гена Sex-lethal
Исследователи обнаружили, что ген Sex-lethal (Sxl), широко изучаемый ключевой ген определения пола у плодовой мушки Drosophila melanogaster, является необходимым для образования апперенных сперматозоидов у шелкопряда.
С помощью технологии редактирования генома была создана линия шелкопряда с подавленной функцией гена Sxl. В результате было показано, что такой шелкопряд не может формировать нормальные апперенные сперматозоиды. При этом его эуперенные сперматозоиды оставались нормальными. Это доказало, что Sxl необходим именно для образования апперенных сперматозоидов.
Функция апперенных сперматозоидов
Самцы шелкопряда с нефункциональным геном Sxl не могут производить потомство из-за отсутствия апперенных сперматозоидов. Эксперименты с использованием методов серциологии (науки о шелководстве) четко показали, что апперенные сперматозоиды необходимы для миграции эуперенных сперматозоидов в половых органах самки.
Значение исследования
- Впервые идентифицированы конкретные гены, необходимые для образования параспермий.
- Продемонстрировано, что параспермии необходимы для транспорта фертильных сперматозоидов в организме самки.
- Результаты показывают, что безъядерные параспермии, кажущиеся менее важными для оплодотворения, на самом деле оказывают на него существенное влияние и могут оказать большое воздействие на будущие исследования сперматозоидов у животных.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences в апреле 2019 года.