شاهکار طبیعت در بسته بندی اسپرم
به گزارش سیناپرس، اگر بار دیگر در مورد کوچک بودن چمدانتان گلایه دارید بهتر است از سلول های اسپرم انسانی الهام بگیرید. در طول تولید، سلول های اسپرم انسانی با یک کار تقریبا غیر قابل حل روبرو هستند. این سلول ها باید ۲۳ رشته DNA به طول کلی یک متر را در یک محفظه کوچک با قطر تنها سه هزارم میلی متر قرار دهند و در این فرآیند، نخ های ظریف نباید در هم پیچیده و نباید پاره شوند.
ما اغلب چمدان به شدت پر شده را نیرو و فشار زیاد می بندیم. بدن در طول اسپرم زایی به ترفند مشابهی متوسل می شود. به طور معمول، DNA یک گره نسبتاً شل را تشکیل می دهد.
با این حال، در سلول های اسپرم، به شدت فشرده می شود. پروفسور دکتر هوبرت شورل (Hubert Schorle) از موسسه آسیب شناسی دانشگاه بن می گوید: اگر دی ان ای در شرایط عادی به اندازه یک هندوانه باشد، سلول های اسپرم تنها به اندازه یک توپ تنیس خواهند بود. زیست شناسان این فرآیند را هیپرتراکم می نامند.
در حالت شل، رشته‌های دی ان ای به دور مولکول های پروتئین کروی متعدد، یعنی هیستون‌ها، پیچیده می شوند. در این حالت آنها شبیه ۲۳ رشته ریز هستند. در طول هیپرتراکم، هیستون ها ابتدا با پروتئین های انتقالی مبادله شده و در مرحله بعدی با به اصطلاح پروتامین ها جایگزین می شوند.به گزارش سیناپرس، پروتامین ها به دلیل ترکیب شیمیایی خود، جاذبه بسیار قوی بر روی دی ان ای اعمال می کنند. بنابراین این نخ به صورت بسیار سفت و محکم در اطراف پروتامین حلقه می شود.
دکتر لنا آروالو (Lena Arévalo) محقق فوق دکتری در این پژوهش توضیح می دهد: به نظر می رسد که اکثر پستانداران فقط یک نوع پروتامین، PRM1 تولید می کنند. در انسان ها و همچنین در جوندگانی مانند موش این موضوع متفاوت است و آنها نوع دوم، PRM2 را دارند. این که این پروتامین دوم دقیقاً برای چه چیزی مورد نیاز است تا به حال مشخص نبود. با این حال، در مطالعات جدید مشخص شد که برخی از قسمت‌های آن در طول رشد اسپرم به طور متوالی قطع می شوند.
بر اساس این مطالعه جدید، دقیقاً این قسمت های برش خورده اند که به نظر بسیار مهم هستند. وقتی موش ها فقط یک مولکول PRM2 کوتاه شده تولید می کنند که فاقد قطعات برش است، نابارور هستند. آروالو می گوید: حذف پروتئین های انتقالی در طول هیپرتراکم مختل شده و به نظر می رسد که تراکم خیلی سریع پیش می رود که باعث شکسته شدن رشته های دی ان ای می شود.
به گزارش سیناپرس، محققان معتقدند که ممکن است که یک پروتامین ۲ معیوب نیز منجر به ناباروری در نرها شود. به گفته پژوهشگران، فقط چند گروه تحقیقاتی در جهان وجود دارند که نقش پروتامین‌ها را در هیپرتراکم تجزیه و تحلیل می کنند و دانشمندان امیدوارند که در میان مدت، این مطالعات منجر به کشف درمان های جدید برای درمان ناباروری مردان شود.
شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی PLOS Genetics منتشر شده است.
مترجم: سامیه خسروی زاده
