Критическое наследие от отца обеспечивает здоровье эмбрионов

Важной особенностью жизни является то, что эмбрионы получают от мамы и папы при оплодотворении. Как ни странно, центриоли — структуры, ответственные за деление клеток и движение жгутиков, — передаются мужской гаметой. Как ооциты (материнские гаметы) теряют центриоли и важность этого процесса для женской фертильности оставались загадкой с 1930-х годов. Команда под руководством Моники Беттенкур-Диаш из Института Гульбенкяна де Сьенсия (IGC, Португалия) раскрыла эту тайну, пролив свет на критический механизм, нарушение которого приводит к бесплодию и который важен для работы других типов клеток.

Результаты исследования, опубликованные в престижном научном журнале Science, показывают, что центриоли обычно имеют защитную оболочку, которая теряется внутри ооцита, что и приводит к их уничтожению. Учёные также показали, что если центриоли не устранить, такие матери оказываются бесплодными.

«Механизм, с помощью которого центриоли исчезают в яйцеклетке у всех животных, оставался неуловимым и парадоксальным, поскольку считалось, что эти структуры исключительно стабильны», — говорит Моника Беттенкур-Диаш. Используя в качестве экспериментальной модели плодовую мушку (Drosophila melanogaster), Ана Маркеш и Инеш Бенту из команды увидели, что центриоли устраняются поэтапно: сначала они теряют свою оболочку, затем исчезают сами. Исследователи заметили, что потеря оболочки центриолей запускается утратой важного регулятора — белка киназы polo. «Поразительно, что возвращение polo было достаточным для сохранения оболочки и предотвращения устранения материнских центриолей — то, что никому раньше не удавалось сделать!» — говорит Ана Маркеш.

Значение потери центриолей в ооците для полового размножения также не было известно. «Когда мы искусственно сохраняли материнские центриоли, у получившегося эмбриона оказывалось избыточное количество центриолей (и материнских, и отцовских), что приводило к аномальным делениям и прерыванию развития. Это показывает, что устранение центриолей критически важно для полового размножения», — говорит Инеш Бенту. «Регуляция стабильности центриолей в других тканях, вероятно, критически важна для нормального развития и регенерации; это то, чем мы сейчас занимаемся», — добавляет Моника Беттенкур-Диаш.