Раскрыт механизм уничтожения отцовских митохондрий после оплодотворения

Раскрыт механизм уничтожения отцовских митохондрий после оплодотворения

Международная группа ученых выяснила механизм уничтожения отцовских митохондрий после оплодотворения. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Сотрудники Университетов Флориды и Колорадо с коллегами из Японии, Тайваня и Гонконга пронаблюдали за судьбой митохондриальной ДНК сперматозоидов круглого червя Caenorhabditis elegans с помощью электронного микроскопа. Они выяснили, что после оплодотворения быстро нарушается целостность внутренних мембран отцовских митохондрий.

Скрининг генов методом РНК-интерференции показал, что за этот процесс отвечает митохондриальная эндонуклеаза CPS-6. Этот фермент после оплодотворения выходит из интермембранного пространства митохондрии и начинает разрушать митохондриальную ДНК. Вскоре к этому процессу подключаются аутофагосомы (органеллы, переваривающие поврежденные клеточные структуры) яйцеклетки.

Выключение гена cps-6 у отцовского, но не материнского организма в эксперименте приводило к тому, что разрушение митохондриальных мембран, активация аутофагосом и, как следствие, уничтожение митохондрий сперматозоидов значительно замедлялись. В частности, отцовские митохондрии сохранялись у эмбрионов до стадии приблизительно 550 клеток (в норме они уничтожаются до 64-клеточной стадии развития).

В свою очередь, такое долгое существование этих органелл приводило к 23-кратному росту летальности эмбрионов (с 0,4 до 9,4 процента). По мнению ученых, это происходило из-за несовместимости отцовской митохондриальной ДНК с генетическим материалом яйцеклетки.

Таким образом, уничтожение митохондрий сперматозоидов обеспечивает совместная работа отцовской эндонуклеазы и материнских аутофагосом. Нормальная динамика этого процесса необходима для правильного развития и, в ряде случаев, выживания эмбрионов, пишут исследователи.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Раскрыт способ уничтожения организма раком
Биологи из Лондонского университета королевы Марии обнаружили необычный механизм, благодаря которому раковые клетки распространяются по всему организму, образуя метастазы. Открытие позволит разработать новые методы лечения, позволяющие предотвратить формирование вторичных злокачественных опухолей. Исследование ..
2016-06-23 2531 0 Научные открытия
0
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 1761 0 Научные открытия
1
Впервые открыт механизм восстановления нервных клеток после инсульта
Шведские ученые открыли доселе неизвестный механизм, благодаря которому мозг после инсульта вырабатывает новые нервные клетки. Результаты исследования представлены в журнале Science, а кратко о нем сообщается в пресс-релизе Лундского университета. Обычно причиной ишемического инсульта является закупорка ..
2014-10-13 2484 0 Научные открытия
1
Раскрыт механизм убийства сибирской язвой
Исследователи построили трехмерную карту экзотоксина сибирской язвы, которая объясняет, каким образом он проникает в клетки и вызывает их гибель. Свои выводы ученые представили в статье, опубликованной 26 сентября в Journal of General Physiology. По их мнению, вещество действует подобно конвейерной ..
2016-09-28 1496 0 Научные открытия
0
Раскрыт механизм эволюции смертельно опасных бактерий
Ученые из Института Броуда и Гарвардского университета выявили мутации, которые способствуют появлению супербактерий — микроорганизмов, устойчивых к различным антибиотикам и вызывающих неизлечимые заболевания. Статья исследователей опубликована в журнале eLife.Изменения в ДНК могут привести к развитию резистентности к антибактериальным препаратам. Например, ..
2017-02-27 8657 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили механизм адаптации мозга к стрессу
Израильские ученые недавно сообщили об открытии механизма влияния стресса на мозг человека. В новом исследовании, опубликованном в январских выпусках журнала Neuron, впервые был раскрыт новый механизм адаптации мозга к стрессу, который теперь поможет специалистам лучше понять, ..
2012-01-30 2221 0 Научные открытия
0
Ученые изучили на бессмертие раковые клетки
Бессмертность раковых клеток объясняется их способностью обманывать естественные защитные механизмы, назначение которых заключается в способности пресекать полиферацию. Как правило раковые клетки используют фермент теломеразу для того, воздействовать на механизм преодоления, прогрессирующего укорочения хромосом после каждого ..
2012-07-29 2437 0 Научные открытия
0
Раскрыт механизм человеческой памяти
Исследователи из Массачусетской общей больницы под руководством Джошуа Роффмана (Joshua Roffman) выяснили, как дофаминовые рецепторы обеспечивают функционирование рабочей или оперативной памяти в мозге людей. В частности, было показано, что дофамин перенаправляет когнитивные ресурсы на поддержание необходимых функций мозга. ..
2016-06-05 2413 0 Научные открытия
0
Российские ученые раскрыли механизм получения природного инсектицида
С помощью квантово-химических расчетов ученые из Института органической химии имени Зелинского Российской академии наук расшифровали механизм получения важного природного инсектицида. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале PLOS ONE, а кратко о них сообщили в пресс-релизе, поступившем ..
2015-04-13 4132 0 Научные открытия
0
Ученые раскрыли механизм старения человека
Один из самых больших секретов биологии - механизм старения человека - удалось раскрыть международной группе ученых в университете английского города Ньюкасл с помощью компьютерного моделирования, экспериментов с клетками и генетически модифицированной мышью.Совместно с коллегами из немецкого университета в Ульме англичане, ..
2012-11-15 3528 0 Научные открытия
1
В МГУ объяснили, почему кольца Сатурна не меняются
Группа российских ученых МГУ имени Ломоносова смоделировала на суперкомпьютере систему колец Сатурна, объяснив их неизменное состояние, которое наблюдается вот уже как миллионы лет. Оказывается, частички льда и минеральных веществ двигаются с постоянной скоростью, поддерживая одинаковое строение камней внутри ..
2015-08-05 6188 0 Научные открытия
0
Тайна десятилетий: расщепление Фуллерены
После исследований на протяжении 25 лет, ученые решили вопрос о том, как изобразить ряд клеточно-углеродных молекул, известных под формой фуллерены. Результаты, полученные университетом штата Флориды и национальным научным фондом, поддерживаемым Национальной Лабораторией сильных магнитных полей, или же MagLab из Таллахасси, штата ..
2012-07-13 1599 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили метод избавления мозга от мусора
Научные работники сразу из нескольких институтов выявили еще неизвестный еще для науки механизм, с помощью которого мозг может «избавляться» от «мусора». Стоит подчеркнуть, собственно в человеческом организме любой орган изготавливает «мусор» и мозг не выбился из привычных рамок. Конечно, собственно процесс ..
2012-09-8 2793 0 Научные открытия
0
Шоковая терапия - лучшее лекарство от тяжелой депрессии
Несмотря на то, что "шоковая терапия" используется в психиатрии вот уже более 70 лет, исследователи не до конца понимали механизм действия данного метода при лечении депрессии. Однако недавно ученые сообщили, что почти разгадали тайну. Терапия, которая предусматривает электрическое стимулирование мозга и весьма эффективна ..
2012-03-26 2040 0 Научные открытия
0
Метаматериалы научили «выключать» следы объектов в воде
Физики разработали оболочку, которая за счет магнитогидродинамических эффектов позволяет полностью подавлять все возмущения потока воды вокруг движущихся объектов. В работе, опубликованной в Physical Review E, ученые также предложили способ создания такого устройства, которое может оказаться ..
2017-12-12 4598 0 Научные открытия
0