Изследване, публикувано в последния брой на Nature Cell Biology, показва, че контролът на хомеостазата е от решаващо значение в процеса, чрез който се образуват сперматозоидите и яйцата.

значение

Контролът на хомеостазата играе решаваща и прогресивна роля в процеса, чрез който се образуват спермата и яйцеклетките. Работата, публикувана в електронното издание на Nature Cell Biology, е популяризирана от Memorial Sloan-Kettering Center, в сътрудничество с Медицинския институт Howard Hughes, както в Ню Йорк, така и с Автономния университет в Барселона.

Производството на сперматозоиди и яйцеклетки с точния брой хромозоми зависи от кръстосванията на хромозомите, в процес, наречен мейоза. По този начин, ако има повече кросоувъри, се получава неправилна секреция на хромозомите, което от своя страна води до сперматозоиди с повече или по-малко хромозоми, причиняващи анеуплоидии като синдрома на Даун. "

„В тази статия проучихме как се регулират тези процеси на омрежване на образуването, които се дължат на факта, че по време на мейозата възникват пробиви в ДНК, които се възстановяват по два начина: или чрез генно преобразуване - което не включва обмен на материали между двете хомоложни хромозоми - или чрез кръстосване, което наистина означава, че двете хомоложни хромозоми остават обединени, което след това им позволява да се разделят правилно по време на мейотичното делене ", уточни Игнаси Ройг, професор-четец на Отдела по цитология Хистология на Катедрата по клетъчна биология, физиология и имунология на Автономния университет в Барселона.

Най-забележителното заключение на работата е, че при бозайниците е наблюдавано, че по същия начин, както това се случва при дрожди и червеи, променя броя на разкъсванията на ДНК, които са създадени в началото, обуславя процеса, чрез който те ще бъдат възстановени .

Както обясни изследователят, "при нормален индивид, който произвежда много прекъсвания в ДНК, по-голямата част се поправят чрез генериране на генни преобразувания и само малка част се поправят като кросоувъри. Когато намалите броя на прекъсванията, които се случват, за да се запази броят на кросоувърите, които имат сперматоцитите, намалява броят на поправките, които се случват чрез генна конверсия. По този начин броят на кросоувърите е повече или по-малко постоянен за сметка на генните конверсии. Този факт е важен за хромозомите, за да се секретират правилно, получаване на сперматоцити и яйца с точния брой хромозоми.

Около 23-24 точки
Според него констатацията е релевантна, тъй като има много променливост в броя на разкъсванията на ДНК, които се случват в мейозата "и този механизъм позволява на различните клетки - дори ако един произведе сто прекъсвания, а следващият 200 - завършва с около 23-24 кръстосани шева, приблизително ".

В случай на бозайници, контролът е прогресивен, установявайки се по време на мейотичната профаза. "Виждаме прекъсванията в началото, по време на лептотена. По време на зиготена и пахитена те се ремонтират, с кросоувъри в края на тази фаза. По време на целия този процес виждаме как се имплантира този контролен механизъм. Или, с други думи в противен случай променливостта, която съществува, намалява до минимална променливост, която се наблюдава в стадия на пахитена ", описа Рог.

За изследването са използвани мишки с естествен ген (див тип) и генетично модифицирани мишки, при които счупването на ДНК е причинено от протеина SPO11. Чрез използване на мишки с дефект за тази трансестераза в хетерозиготност, броят на създадените паузи беше намален. В допълнение, мишките с двете копия на SPO11 бяха използвани с добавени две копия, като по този начин се получиха повече разкъсвания на ДНК.

"Видяхме, че дори да са имали повече или по-малко прекъсвания, броят на кросоувърите остава стабилен, което показва, че поправката се адаптира към количеството прекъсвания, които има. А броят на възникналите кросоувъри винаги е стабилен", каза той повтори.

(Nature Cell Biology; 2012; DOI: 10.1038/ncb2451).