Понякога конкуренцията може да бъде наистина жестока и никой не знае това по-добре от сперматозоидите. Учени откриха вариант в гените на мишките, благодарение на който сперматозоидите, които го притежават, могат да „тровят“ своите съперници и по този начин да ги лишават от способността да намират пътя към яйцеклетката.
Разбира се, надпревара, състояща се единствено от потенциални „убийци“, би завършила с пълен провал – носителите на гена рискуват да предозират със своя собствен убийствен коктейл. Ето защо тя трябва да бъде балансирана и да има и достатъчно на брой жертви.
„Нашите данни показаха, че сперматозоидите могат да бъдат наистина свирепи съперници - коментира директорът на института „Макс Планк“ Бернард Херман. - Генетичните различия могат да предоставят на индивидуалните сперматозоиди предимство в състезанието за нов живот, поощрявайки предаването на конкретен генен вариант на следващото поколение.“
Специалистите откриват, че конкретен протеинов превключвател, наречен RAC1, играе ключова роля в правилното придвижване на сперматозоидите. Ако нещо повлияе на този регулатор, всичко ще се обърка. И, както става ясно, вариант в кодирането на секвенцията на хромозома 17 прави точно това.
Този регион, наречен t-вариант, не е нов за науката. Всъщност, тази конкретна част от ДНК-то отдавна озадачава учените.
Мишките хетерозиготи, които имат един t-вариант на хромозома 17 и хромозома с „нормално кодиране, нямат 50 на 50 шанс за зачеване на ново поколение, както вероятно бихте очаквали. Шансът едно от техните поколения да се роди без t-варианта всъщност е едно на 100.
Но ако са хомозиготи (и с двете версии на хромозома 17, съдържаща „лошия“ код), те са напълно стерилни.
Тогава какво точно се случва в миниатюрните тестиси на мишките? Учените решават да проверят, като генотипират индивидуалните сперматозоиди и оценяват начина им на придвижване.
В началото на производството на гаметите токсичното t-кодиране се намесва в прекурсорните клетки на сперматозоидите и на практика изключва протеиновия превключвател RAC1. Веднъж обаче щом тези прекурсорни клетки се разделят и образуват сперматозоидите, те преминават през процес на мейоза – т.е. разделят хромозомите, така че всеки един от сперматозоидите да има само една от всяка двойка.
Това означава, че някои сперматозоиди са с t-вариант, докато други – не. Още по-интересното е, че t-вариантите произвеждат и свой собствен лек, който предпазва RAC1 (посредством специален регулаторен протеин).
“Представете си маратон, в който всички участници пият отровна вода, но някои приемат и противоотрова“, казва Херман.
Тази противоотрова работи отлично в малки дози. Излишъкът от RAC1 обаче може да бъде също толкова пагубен, колкото и недостигът. В маратон, пълен с отровен участници, всички от които пият противоотрова, скоро ще бъде регистриран излишък от RAC1.
„Конкурентоспособността на отделните сперматозоиди изглежда зависи пряко от оптималните нива на активния RAC1 – и излишъкът, и недостигът влияе на ефективното им придвижване напред“, коментира Александра Амарал, водещият автор на проучването.
Изследването е публикувано в PLOS One.
