Ключевой фермент для образования спермы может стать мишенью для лечения мужского бесплодия
Процесс образования сперматозоидов (мейоз) у мышей занимает около 14 дней, из которых 6 дней приходится на стадию пахитены. На этой стадии хромосомы от матери и отца выстраиваются в пары и соединяются для обмена генетическим материалом. Сбои на этом этапе могут привести к бесплодию, выкидышам или врожденным дефектам.
Исследователи из Пенсильванского университета под руководством биолога П. Джереми Ванга идентифицировали фермент SKP1, который играет решающую роль в поддержании хромосомных пар на стадии пахитены. Без этого белка мейоз не может перейти к следующей ключевой стадии — метафазе, необходимой для генерации сперматозоидов.
Значение открытия:
- Может помочь в лечении некоторых форм мужского бесплодия, когда у мужчины нет зрелых сперматозоидов, но присутствуют их клетки-предшественники — сперматогонии. Стимуляция пути с участием SKP1 потенциально может заставить эти клетки пройти мейоз и образовать сперматозоиды.
- Открывает путь к созданию in vitro системы для искусственного производства сперматозоидов в лаборатории, что стало бы прорывом для фундаментальных исследований.
Ход исследования:
- Ученые создали модель на мышах, где белок SKP1 можно было "выключить" только в половых клетках и только во взрослом возрасте.
- Удаление SKP1 приводило к преждевременному разделению парных хромосом (в норме этот процесс длится 6 дней).
- Клетки, лишенные SKP1, не могли перейти в метафазу даже под действием соединения окadaic acid, которое обычно запускает этот переход.
- Эксперименты на развивающихся яйцеклетках (ооцитах) показали, что SKP1 также необходим для их нормального развития и жизнеспособности.
Планы на будущее: Исследователи намерены изучить механизм действия SKP1 и найти белки, с которыми он взаимодействует, чтобы влиять на этот путь для решения проблем бесплодия.