Amyloidové štruktúry si väčšina ľudí spája s Alzheimerovou chorobou a rozpadom neurónov. Nový objav odhalil, že amyloidové vlákna v spermiách fungujú celkom inak a pomáhajú pri reprodukcii.
Proteínové agregáty známe ako amyloidy majú v medicíne dlhodobo zlú povesť. Hromadenie týchto nerozpustných vlákien v mozgovom tkanive patrí medzi hlavné znaky Alzheimerovej či Parkinsonovej choroby. Biológia však zriedka funguje čiernobielo a rovnaké priestorové usporiadanie bielkovín sa v prírode objavuje aj pri procesoch, ktoré s chorobami nemajú nič spoločné.
Štúdia tímu z Kolumbijskej univerzity zverejnená v odbornom časopise Molecular Cell ukazuje, že reprodukčný systém využíva túto architektúru na veľmi špecifický účel. Výskumníci pod vedením štrukturálneho biológa Anthonyho Fitzpatricka a fyziológa Williama Mallena zistili, že v semene zohrávajú kľúčovú rolu pri prenose mimobunkových molekúl RNA priamo do mužských pohlavných buniek.
Náklad, ktorý si sám stavia dopravný prostriedok
Spermia neprenáša do vajíčka iba DNA zabalenú v jadre. Dôležitú úlohu pri ranom vývoji zárodku zohrávajú aj molekuly kyseliny ribonukleovej, pričom časť z nich bunka naberá až počas svojej cesty v semenných tekutinách. Výskum ukázal, že namiesto deštrukcie plnia tieto bielkovinové reťazce úlohu prirodzeného dopravného prostriedku.
Prečítaj si tiežKvantové počítače: Hrozí prelomenie RSA šifrovania. Používajú ho aj banky
Internetová bezpečnosť čelí výzve. Nový výskum odhaľuje, ako kvantové počítače a šifrovanie RSA ohrozia oveľa skôr, než sa čakalo....
Vedci sa zamerali na fragment enzýmu známého ako prostatická kyslá fosfatáza (PAP). Na rozdiel od bielkovín v mozgu pacientov s demenciou ide o prirodzenú zložku tekutiny u zdravých mužov, ktorá sa dokáže organizovane formovať aj opätovne rozpadnúť. Záporný elektrický náboj molekúl RNA sa v roztoku prepojil s kladným nábojom fragmentov PAP, pričom prítomnosť genetického nákladu celý proces formovania vlákien výrazne urýchlila. Podľa Fitzpatricka tak náklad doslova pomáha vybudovať vozidlo, ktoré ho následne prepravuje.
Pomocou kryo-elektrónovej tomografie a značenia zlatými nanočasticami tím potvrdil, že spermie dokážu celé komplexy pohltiť. Štruktúry prechádzajú z vonkajšieho prostredia cez bičík a strednú časť bunky až do jej hlavičky, čo potvrdili pozorovania na býčích, myších aj ľudských bunkách.
Prečítaj si tiežSam Altman: Chcem, aby ste mali strašne veľa RAM. A zmenil si meno na RAM Altman
Šéf OpenAI vyvolal búrku tvrdením, že pamäť RAM by bolo lepšie využívať v dátových centrách. Teraz vysvetľuje, čo tým myslel, a dokonca si robí žarty sám zo seba. Internet mu však tak ľahko neodpustil....
Doručenie do embrya a epigenetické dedičstvo
Otázkou zostávalo, či má tento transport skutočný vplyv na ďalší vývoj po oplodnení. Pri použití kontrolnej RNA s inštrukciami pre fluorescenčný proteín obsahovali embryá umelo oplodnených myší spermiami s amyloidovými komplexmi minimálne desaťnásobne viac výslednej bielkoviny než embryá, kde spermie dostali RNA bez tejto bielkovinovej podpory.
Uvoľnenie genetického materiálu v bunkách navyše urýchľuje prítomnosť proteínu klusterínu, ktorý sa v embryách takisto nachádza. Tieto pozorovania poskytujú mechanické vysvetlenie, ako sa môžu prostredníctvom RNA prenášať po otcovskej línii napríklad metabolické poruchy vrátane inzulínovej rezistencie, čo naznačovali predchádzajúce výskumy epigenetiky.
Prečítaj si tiežKrv v 115 miliónov rokov starom dinosaurovi rozhádala vedcov
Objavili vedci stopy krvi v 115 miliónov rokov starom dinosaurovi? Zistite, ako tím z Curtin University odhalil hém a prečo sú experti skeptickí....
Vedci zároveň upozorňujú, že testy prebehli na myších modeloch so synteticky pripravenými vláknami a osud samotných proteínových štruktúr vo vnútri rastúceho zárodku zostáva predmetom ďalšieho bádania.
