Открытие белка, способного регулировать репарацию ДНК во время образования сперматозоидов.
Адаптированный медиа-релиз Исследователи из Отдела клеточной биологии, физиологии и иммунологии Университета автономии Барселоны (UAB) и Института биотехнологии и биомедицины UAB, возглавляемого доктором Игнаси Роигом, обнаружили, что сигнальный путь — каскадная активация нескольких молекул — запускается Белок АТМ регулирует репарацию ДНК во время производства сперматоцитов путем мейоза, процесса клеточного деления, в результате которого образуются сперматозоиды. В экспериментах, проведенных с генетически модифицированными мышами, исследователи наблюдали, что, когда белок АТМ удаляется или его активация уменьшается, сперматоциты (предшественники сперматозоидов), которые разрушаются в геноме, не блокируют их клеточный цикл и, следовательно, не способны прогресс больше, чем обычно, учитывая, что они не корректно восстанавливают разрыв ДНК.
Следовательно, исследования показывают, что эти мутации, влияющие на путь передачи сигналов, который зависит от белка АТМ, а также лекарственные средства, ингибирующие функцию этого пути передачи сигналов, такие как некоторые противоопухолевые препараты, могут вызывать проблемы бесплодия у людей. Открытие позволит глубже вникнуть в механизмы, регулирующие образование гамет (яйцеклетки и сперма). Известно, что белок АТМ является одним из основных белков, участвующих в репарации ДНК в соматических клетках (любая из клеток, образующих часть нашего организма, за исключением клеток зародышевой линии). Это исследование, опубликованное недавно в PLOS Genetics , показывает, что в частном случае мейотических клеток, таких как сперматоциты, сигнальный путь белка АТМ также участвует в системе контроля прогрессии клеточного цикла в ответ на повреждение ДНК, что до настоящего времени было неизвестно.
Половое размножение требует слияния двух гамет (яйцеклетка и сперма), которые объединяют свой генетический материал для получения эмбриона. Следовательно, количество хромосом этих клеток должно быть уменьшено вдвое за счет специализированного клеточного деления, называемого мейозом. В начале мейоза зародышевые клетки преднамеренно генерируют множественные разрывы двойной цепи вдоль всего генома ДНК. Восстановление этих разрывов ДНК посредством процесса, называемого гомологичной рекомбинацией, позволяет гомологичным хромосомам спариваться и гарантировать сбалансированную сегрегацию во время деления мейоза и, таким образом, избегать образования гамет с неправильным количеством хромосом, что может привести к нарушениям хромосом из-за наличие анеуплоидов (таких как синдром Дауна и другие подобные расстройства) или при самопроизвольных абортах.
Поскольку эти ошибки восстановления в разрыве ДНК могут генерировать нестабильность в геноме, процесс восстановления разрывов является строго регулируемым. Поэтому важно, чтобы были механизмы контроля, способные обнаруживать ошибки в этом процессе и останавливать клеточный цикл с целью позволить клетке устранить поломки или, если это невозможно, устранить поврежденную клетку.
Ведущий исследователь проекта — доктор Игнаси Роиг, преподаватель отдела цитологии и гистологии на кафедре клеточной биологии, физиологии и иммунологии (UAB), а также исследователь группы нестабильности и целостности генома в Институте биотехнологии и биомедицины (IBB) Автономного университета Барселоны. В дополнение к доктору Роигу в исследовании приняли участие Сараи Пачеко и Марина Марсет Ортега, также входящие в ту же исследовательскую группу. Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (Нью-Йорк) и Мемориального онкологического центра Слоан-Кеттеринг (Нью-Йорк) также входили в состав команды.