معلوم شد اسپرم شما مملو از DNA است که به اندازه بلوک های تتریس بسته بندی شده است

DNA ما خیلی محکم در هسته ما بسته بندی شده است. هر کروموزوم یک مولکول DNA طولانی است که در اطراف پروتئین هایی به نام هیستون پیچیده شده است، مانند یک رشته بسیار ریز روی قرقره های بسیار ریز.

اما اسپرم حتی مهارت‌های بسته‌بندی کروموزوم‌ها را نیز شرم‌آور می‌کند.

“اگر قرار بود DNA در شرایط عادی به اندازه یک هندوانه فضایی را اشغال کند، سلول‌های اسپرم در آن صورت این کار را انجام می‌دادند. محقق توسعه بیمارستان دانشگاه بن، Hubert Schorle، می‌گوید: فقط به اندازه یک توپ تنیس بزرگ باشید.

مانند بلوک در یک بازی تتریس. این فرآیند هیپرتراکم نامیده می‌شود.

این که چگونه این اتفاق می‌افتد به خوبی درک شده است، اما Schorle و تیمی از محققان حتی عمیق‌تر در فرآیند هیپرتراکم کاوش کرده‌اند و به بررسی این موضوع پرداخته‌اند که اگر با یکی از آن پروتامین‌ها سر و کار داشته باشید چه اتفاقی می‌افتد. ، PRM2.

در طول کل فرآیند ایجاد اسپرم، بخشی از پروتئین PRM2 به نام N- پایانه قطع شده است. به نظر می رسد که این قطع یا شکاف برای ساختن اسپرم، خوب… اسپرم، حیاتی است.

“بنابراین به نظر می رسد جداسازی مناسب PRM2 برای تولید مثل موفقیت آمیز بسیار مهم است، با این حال، عملکرد دامنه PRM2 و PRM2 شکافته شده بسیار مهم است. پردازش تا به امروز ناشناخته است،” تیم در مقاله خود نوشتند./

محققان برای کشف اینکه چه اتفاقی می‌افتد، موش‌های جهش‌یافته‌ای را ایجاد کردند که پایانه N در PRM2 خود برای حذف نداشتند. پس از بررسی دقیق اسپرم آنها، تیم دریافتند که PRM2 قطعاً باید به اندازه کاهش یابد، زیرا موش‌های دارای PRM2 شکاف‌نخورده دارای DNA هستند که به طور کامل از هم جدا شده است.  

اول می‌گوید: «حذف پروتئین‌های انتقالی در طول هیپرتراکم مختل می‌شود،» نویسنده Lena Arévalo، همچنین از بیمارستان دانشگاه بن.

“علاوه بر این، به نظر می‌رسد که تراکم خیلی سریع پیش می‌رود و باعث شکسته شدن رشته‌های DNA می‌شود.”

بدون تعجب، منجر به نرهای نابارور شد، اما تنها زمانی که هر دو نسخه (یا آلل) PRM2 از بین رفت یا آسیب دید. وقتی فقط یکی از آن ژن ها از بین رفت، موش ها بارور ماندند. می‌توانید نموداری از آن را در زیر ببینید.

(Arévalo و همکاران، PLOS Genetics، ۲۰۲۲)

اگرچه ما هنوز هیچ مدرک مستقیمی از این عمل در انسان نداریم، اما ممکن است که مشکلات باروری انسان گاهی اوقات می تواند ناشی از مسائل مربوط به شکاف PRM2 باشد. تیم در حال حاضر در حال بررسی این موضوع است.

«فقط چند گروه تحقیقاتی وجود دارند که نقش پروتامین‌ها را در هیپرتراکم تجزیه و تحلیل می‌کنند،» می گوید Schorle.

“ما تا به امروز تنها آزمایشگاهی در جهان هستیم که موفق به تولید و پرورش موش های ناقص PRM1 و PRM2 شده ایم. اکنون برای مطالعه نقش این پروتئین ها در اسپرم سازی استفاده می شود.”

این تحقیق در ژنتیک PLOS.