Исследование яичников рыбок данио выявило новую структуру, важную для нормального развития яйцеклеток

Лаборатория доктора Янива Элькуби в Медицинской школе Еврейского университета в Иерусалиме изучает развитие незрелых яйцеклеток (ооцитов) у рыбок данио.

Используя уникальные инструменты, разработанные в лаборатории, исследователи в реальном времени наблюдали, как кластер ооцитов движется к созреванию. В ходе экспериментов они обнаружили ранее не наблюдавшуюся структуру, выходящую из клетки. Похожая на скрученное волокно ресничка (цилия) проникала в массу окружающих яйцеклеток.

Дальнейшие исследования показали, что эти реснички играют важную роль в организации хромосом внутри ооцитов. Впоследствии учёные идентифицировали ту же структуру в сперматозоидах данио, а также в ооцитах и сперматозоидах мышей. Результаты опубликованы в журнале Science.

Значение для репродукции человека

• Неправильная организация хромосом в человеческих яйцеклетках и сперматозоидах приводит к выкидышам и бесплодию, но механизмы этих процессов не изучены.
• Обнаружение реснички, контролирующей организацию хромосом, может дать новые ключи к пониманию.
• Дефекты в формировании и функции ресничек вызывают генетические заболевания — цилиопатии, при которых пациенты страдают от сниженной фертильности, а дети — от тяжёлых нарушений развития. Ранее это связывали с дефектами других типов ресничек. Новообнаруженная цилия даёт дополнительное объяснение этим патологиям.

Методы и механизм

Для изучения функции новых ресничек команда применила и разработала передовые методики: количественную и живую микроскопию, инновационную трёхмерную визуализацию высокого разрешения, культуру ткани яичника, лазерную эксцизию и генетический анализ мутантов.

Было установлено, что новая цилия связана с «кабельной системой» внутри клетки, которая механически тянет хромосомы, организуя их. Этот процесс важен для формирования полностью функциональной яйцеклетки, способной дать здоровое потомство. Внешняя ресничка закрепляет весь этот механизм внутри яйцеклетки, обеспечивая необходимую точную динамику хромосом.