Природа - чемпион по Тетрису
Если вы снова вздыхаете о том, что ваш чемодан слишком мал для поездки, можете вдохновиться человеческими сперматозоидами. Во время формирования перед ними стоит почти неразрешимая задача. Они должны упаковать 23 нити ДНК общей длиной один метр в головку диаметром всего 0,003 мм. И в процессе нежные нити не должны запутаться в узел или разорваться.
Мы часто садимся верхом на чемодан, чтобы закрыть его. Тело прибегает к аналогичному трюку во время сперматогенеза. Обычно ДНК образует сравнительно свободный клубок. Однако в сперматозоидах он очень сильно сжимается. "Если ДНК заняла бы столько же места, сколько арбуз при нормальных обстоятельствах, сперматозоиды были бы размером с теннисный мяч", - сравнивает профессор Хьюберт Шорле из Института патологии Университетской больницы Бонна.
Биологи называют этот процесс гиперконденсацией. В своем свободном состоянии нити ДНК обернуты вокруг многочисленных сферических молекул белка, гистонов. В этот момент они напоминают 23 крошечные нити жемчуга. Во время гиперконденсации гистоны сначала обмениваются на переходные белки. На следующем этапе они заменяются так называемыми протаминами. Благодаря своему химическому составу протамины очень сильно притягивают ДНК. Поэтому нить обертывается в очень твердые и плотные петли вокруг протамина.
"Большинство млекопитающих, похоже, производят только один тип протамина, PRM1", - объясняет доктор Лена Аревало. - "У людей, но также у грызунов, таких как мыши, все по-другому - у них есть второй тип, PRM2. До сих пор не было известно, для чего именно нужен этот второй протамин. Тем не менее, было известно, что некоторые его части последовательно отрезаются во время развития спермы".
И именно эти отсеченные части чрезвычайно важны, согласно новому исследованию, опубликованному в PLOS Genetics, пишет Phys.org. Когда мыши производят только усеченную молекулу PRM2, в которой отсутствуют отрывные фрагменты, они бесплодны. Удаление переходных белков во время гиперконденсации нарушается и нити ДНК разрываются, говорит Аревало.
Возможно, дефектный протамин 2 также может привести к бесплодию у самцов нашего собственного вида. Теперь команда планирует продолжить изучение этой гипотезы. В среднесрочной перспективе это может привести к новым методам лечения мужского бесплодия, надеются исследователи.
Японские исследователи впервые клонировали мышей без половых клеток.
