В то время как типичная клетка взрослого человека содержит 46 нитей ДНК или хромосом, которые несут нашу полную генетическую информацию, репродуктивные клетки, такие как сперматозоиды и яйцеклетки, получают половину этого числа в ходе очень сложного процесса, известного как «мейоз»."То, как хромосомы смешиваются, сопоставляются и точно распределяются в репродуктивных клетках, имеет важное значение для успешного оплодотворения и развития разнообразной новой жизни. Однако ошибки в системе могут привести к бесплодию.
Чтобы понять, какие белки помогают мейозу протекать гладко, исследователи из Института интегрированных наук о клеточных материалах (iCeMS) при Киотском университете, Университета Тохоку в Японии и Имперского колледжа в Лондоне использовали крошечного червя, известного как Caenorhabditis elegans, чтобы изучить роль PP4.
Исследователи генетически сконструировали червя так, что PP4 был функционально отключен, а затем наблюдали последствия его отсутствия для регуляции хромосом во время мейоза. Исследователи использовали микроскоп сверхвысокого разрешения, который делает снимки с вдвое большей детализацией по сравнению с обычным микроскопом.
«Мы обнаружили, что когда PP4 отсутствовал, хромосомы не могли правильно собраться и рекомбинация ДНК, важный шаг для генетического разнообразия, не происходила», — сказал Айя Сато-Карлтон, исследователь, участвовавший в исследовании iCeMS. «Полученные яйца были дефектными, и эмбрионы внутри не могли выжить после оплодотворения», — добавил Сато-Карлтон.
Неожиданно авторы заметили, что эффекты дефектного PP4 становились еще хуже по мере старения червей, что указывает на возрастную зависимость.
Поскольку ДНК PP4 червей более чем на 90% идентична ДНК человека, возможно, что этот белок играет аналогичную роль у всех животных в качестве универсального регулятора мейоза, особенно по мере старения организма.
«Однако пока рано говорить с уверенностью, что PP4 играет аналогичную роль у людей», — сказал Питер Карлтон, главный исследователь исследования iCeMS. "Следующий шаг — посмотреть, наблюдаем ли мы такое же явление у мышей."