Исследование круглых червей выявило ключевые гены для образования сперматозоидов и яйцеклеток
Исследователи из Университета Монаша с помощью круглых червей получили новую информацию о фертильности и генах. Команда под руководством профессора Роджера Покока из Института биомедицинских открытий обнаружила у червей новые и специфичные гены, которые помогают развиваться «зародышевым» клеткам. В зависимости от конкретных генов эти клетки становятся либо сперматозоидами, либо яйцеклетками.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Около 80% идентифицированных у круглых червей генов, отвечающих за развитие «зародышевой линии», обнаружены и у человека.
«Мало что известно о том, как они контролируют фертильность, — сказал профессор Покок. — Это первый шаг к пониманию того, как контролируется фертильность, и основа для нас и других исследователей, чтобы изучить, как гены влияют на неё».
По его словам, для понимания причин бесплодия, оптимизации вспомогательных репродуктивных технологий и поиска целей для контрацептивов необходимы знания о развитии зародышевых клеток. Бесплодие затрагивает до 186 миллионов человек во всём мире, включая 15% австралийских пар репродуктивного возраста.
«Это открытие ключевых регуляторов фертильности. Эта важная информация поможет определить, как контролируется фертильность, и предоставит новые возможности для терапевтического воздействия на неё».
Круглый червь Caenorhabditis elegans — идеальная модель для учёных, потому что он является гермафродитом и производит как сперматозоиды, так и яйцеклетки. Их можно изучать в живых организмах из-за прозрачности, они генетически очень похожи на человека и быстро размножаются и растут.
Круглые черви повсеместно распространены в природе: в почве, компосте и гниющей растительности. Некоторые из них паразиты, но разновидность Caenorhabditis elegans — нет, и они адаптировались к большинству климатов на Земле.
Профессор Покок пояснил: «Когда нужно создать клетку — будь то нейрон, яйцеклетка, сперматозоид или мышечная клетка, — гены должны включаться и выключаться. Мы называем это "генно-регуляторными сетями" — они определяют клетку. В них есть молекулы, которые связываются с ДНК, чтобы включать и выключать гены. Но ранее никто не проводил систематического скрининга, чтобы спросить: какие из этих факторов обнаруживаются или генерируются в зародышевой линии и какие из них выполняют в ней функцию?»
Команда использовала RNA-секвенирование для изучения зародышевой линии, перемещала молекулы и наблюдала, образуются ли сперматозоиды или яйцеклетки (ооциты). Исследование показало, что они обнаружили более 150 генов с «тонкими» дефектами в зародышевой линии и восемь, которые необходимы для фертильности, большинство из которых ранее не были известны.
«Теперь все эти названия генов обнародованы, и другие исследователи, как и мы, также будут изучать их, — сказал профессор Покок. — Это предоставляет научному сообществу отличный ресурс с детальным анализом функции генов в фертильности, чтобы они тоже могли проводить эксперименты».