Группа исследователей под руководством специалиста по эпигенетике из Университета Пенсильвании Колина Конина обнаружила новые данные о роли сперматозоидов в передаче наследственной информации. Результаты работы опубликованы в журнале Nucleic Acids Research и основаны на экспериментах с мышами.
Читайте: В Госдуме готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
На протяжении многих лет считалось, что основная функция сперматозоидов заключается в доставке генетического материала к яйцеклетке. Однако новые данные указывают на то, что в процессе созревания они могут накапливать дополнительные молекулы, способные влиять на развитие будущего потомства. Речь идет о матричной РНК — молекулах, которые содержат инструкции для синтеза белков внутри клеток.
После выхода из яичек сперматозоиды проходят через эпидидимис — систему протоков, где завершается их созревание. Ранее предполагалось, что на этом этапе они избавляются от значительной части клеточного содержимого. Новое исследование ставит эту гипотезу под сомнение. Ученые выяснили, что по мере продвижения через эпидидимис сперматозоиды, напротив, получают дополнительные молекулы мРНК.
Для этого специалисты проанализировали состав сперматозоидов мышей, клеток эпидидимиса и особых микровезикул — эпидидимосом. Эти структуры служат переносчиками молекулярного материала между клетками. Исследование показало, что именно эпидидимосомы, вероятно, являются источником мРНК, которая накапливается в созревающих сперматозоидах.
В лабораторных условиях исследователи подтвердили способность эпидидимосом передавать матричную РНК незрелым сперматозоидам. Набор полученных молекул совпадал с тем, который был обнаружен у сперматозоидов, завершивших естественный цикл созревания.
Особый интерес вызвал следующий этап работы. Ученые обнаружили, что некоторые виды мРНК присутствуют в зрелых сперматозоидах, отсутствуют в неоплодотворенных яйцеклетках, но выявляются после оплодотворения. Это позволило предположить, что данные молекулы могут переноситься непосредственно сперматозоидами в эмбрион.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследовательская группа ввела длинные последовательности РНК в партеногенетические эмбрионы мышей, развитие которых было запущено без участия сперматозоидов. После этого клетки продемонстрировали изменения в экспрессии генов, приблизившись по своим характеристикам к нормально оплодотворенным эмбрионам.
Авторы работы отмечают, что внешние факторы, включая питание, стресс и физическую активность, способны влиять на выработку мРНК в организме отца. Это позволяет предположить существование дополнительного механизма передачи информации между поколениями, выходящего за рамки обычного наследования генов.
Исследователи также проанализировали данные о сперматозоидах человека и обнаружили в них многие из тех же типов мРНК, которые были выявлены у мышей. По мнению ученых, это может свидетельствовать о существовании аналогичного механизма и у людей.
Эксперты, не участвовавшие в работе, положительно оценили качество проведенного исследования, отметив, что оно убедительно подтверждает наличие полноразмерных мРНК в сперматозоидах. Вместе с тем специалисты подчеркивают, что для окончательного подтверждения функциональной роли этих молекул в развитии потомства потребуются дополнительные исследования.
Читайте также:
- Новые правила ЖКХ вступили в силу: россиянам грозит перерасчет платежей
- Минздрав готовит жесткие ограничения: россиянам могут сократить больничные
- Новое исследование разрушило главный миф о силе любви и частоте секса
