В сперматозоидах половина генетического материала, необходимого для зарождения новой человеческой жизни. Успех процесса зависит от того, производит ли организм правильно развитые сперматозоиды, что часто определяется их формой. Так, в процедуре ЭКО для оплодотворения яйцеклетки выбирают "самый красивый" сперматозоид правильной формы.
Также на тему Мужчины тоже имитируют оргазм: зачем они это делают
Новое исследование сперматозоидов
Оценить, как оптимальная форма сперматозоида влияет на его «работу», зачастую трудно из-за множества сопутствующих факторов. Вопросом занялась команда из Мичиганского университета (США). В исследовании ученые предложили возможную разгадку понижения способности спермы к оплодотворению.
Сперматозоиды обладают уникальной особенностью – для упаковки своего генетического материала они используют низкомолекулярные белки под названием протамины. В остальных клетках организма при этом используется другой вид белков – гистоны.
Протамины содержатся в ядрах сперматозоидов рыб, птиц и млекопитающих. У большинства млекопитающих производится несколько типов протамина. В организме они должны поддерживаться в определенном соотношении и отклонения от него связаны с бесплодием.
На изучении ранее не учтенных особенностей протамина, а также их значения для репродукции специалисты и сосредоточились. Они подробно исследовали состав молекулярных последовательностей протамина, чтобы понять, как вариации в белке влияют на его функцию.
Считается, что протамин обеспечивают более плотную упаковку хроматина (комплекса ДНК и белков) у сперматозоидов. Она нужна, чтобы защитить ДНК на пути клеток от мужского организма к женскому. Высокая плотность упаковки достигается путем того, что протамины богаты аргинином – положительно заряженная аминокислота, которая связывается с отрицательно заряженными фосфатными группами ДНК.
Почему ухудшается качество спермы у современных мужчин
Однако исследование показало, что протамины содержат еще и неаргининовые аминокислоты с неожиданными модификациями, которые химически изменяют белки после их создания.
Используя мышей, ученые рассмотрели модификацию протамина, которая есть в зрелых сперматозоидах. Оказалось, попытка заменить ее на аминокислоту не модифицируемый аланин снизила подвижность сперматозоидов, привела к появлению клеток неправильной формы и ухудшила способность к оплодотворению.
Специалисты планируют продолжить работу и изучить механизм упаковки в сперматозоидах, чтобы полностью воспроизвести этот процесс в лаборатории. Такие исследования нужны потому, что на этот момент конкретные механизмы, которые сперматозоиды делают непригодными для зачатия, неясны. А если врачи не знают, что именно делает мужскую сперму бесплодной, то им трудно и назначить лечение, и отбирать наиболее подходящие для ЭКО сперматозоиды.