Новости

21 октября, 2021 14:57

«Обрезание» гена сделало самцов дрозофил бесплодными

Источник: ТАСС
Биологи выяснили, что три четверти самцов мух-дрозофил с укороченным геном orb2 становятся бесплодными. Поскольку базовые механизмы образования половых клеток у дрозофил и человека похожи, эти результаты помогут объяснить некоторые причины мужского бесплодия и найти способ его лечения, пишет пресс-служба Российского научного фонда. Результаты исследования опубликовал научный журнал Development.
Источник: Katja Schulz / Flickr.com, CC BY 2.0

"Семейство белков СРЕВ очень консервативно - они схожим образом контролируют созревание половых клеток у разных организмов. Например, у человека нарушение гена СРЕВ1 вызывает синдром истощения яичников, ведущий к бесплодию. Наши данные показали ключевую роль саморегуляции orb2 в процессе сперматогенеза у дрозофил. Полученные выводы помогут в изучении роли белков CPEB в этом процессе и у человека, что, несомненно, имеет важное медицинское значение", - рассказал один из авторов исследования, младший научный сотрудник Института биологии гена РАН Рудольф Гильмутдинов.

У многих организмов, включая человека, разнообразные биологические процессы, такие как развитие зародыша и созревание мужских и женских половых клеток, регулируются белками семейства СРЕВ. У дрозофилы это семейство представлено двумя белками: Orb и Orb2, при этом первый выполняет, в основном, "женские" функции, а второй - "мужские".

Кроме того, что белки СРЕВ управляют синтезом других белков, они осуществляют саморегуляцию, то есть контролируют свое собственное расположение и количество в клетке. Это происходит благодаря тому, что их мРНК - матрица, с которой синтезируются белки, - имеет на конце особый участок - 3’-нетранслируемую область (3’НТО). Благодаря наличию в этой области специальных зон посадки (СPE), на нее могут садиться белки CPEB, и тогда они вместе с мРНК доставляются в ту область клетки, где они должны работать.

В новом исследовании биологи из России и США изучили роль 3’НТО-"хвоста" гена orb2 в созревании сперматозоидов у дрозофил, "вырезав" эту последовательность методом редактирования генома CRISPR/Cas9.

Как пишут авторы работы, эта операция привела к тому, что 75% мух стали бесплодными. Причиной было то, что у них нарушилось развитие сперматид - клеток-предшественников сперматозоидов. На ранних этапах сперматида представляет собой округлую неподвижную клетку, затем у нее формируется жгутик (хвост), и она становится сперматозоидом. Биологи выяснили, что у мух с укороченной мРНК гена orb2 неправильно образовывался жгутик, который впоследствии должен был обеспечивать подвижность сперматозоидов.

28 марта, 2024
Ученые ИТМО создали более долговечные синие перовскитные светодиоды
Ученые ИТМО нашли новый способ получения синего излучения у перовскитных нанокристаллов. Он позвол...
28 марта, 2024
Ученые научились управлять мощностью электронного пучка в течение его импульса
В Институте сильноточной электроники СО РАН модернизирована уникальная научная электронно-пучковая...