Kai sperma susitinka su kiaušiniu, daug ką reikia embriono, kad išsivystytų į visišką organizmą. Vienas kritinis ankstyvojo vystymosi žingsnis yra tėvų DNR pertvarkymas, kad būtų suformuotas naujas vieningas genomas, prieš tai, kai embrionas gali atlikti pirmąjį ląstelių padalijimą.
Mokslininkai jau seniai žinojo, kad spermatozoidai ir kiaušiniai skirtingai sujungia savo DNR. Tačiau buvo manoma, kad jų centromerai – specialieji kiekvienos chromosomos regionai, kurie veikia kaip rankenos, kad ištrauktų DNR ląstelių dalijimosi metu – iš esmės buvo tas pats. Ši prielaida buvo susijusi su „Centromere“ baltymo A arba CENPA buvimu unikaliu histono baltymu, kuris žymi centromerus ir išsaugo jų tapatumą kiekvienoje ląstelių skyriuje ir visose kartose.
Kadangi CENPA veikia kaip molekulinė žyma, išsaugodama šias vietas kaip „neišnyks“ genomo regionus, buvo manoma, kad centromerai yra funkciškai nesiskiriantys nuo motinos ir tėvo chromosomų.
Nauji UM tyrimai rodo kitaip. Žmogaus genetikos ir akušerijos departamento ir ginekologijos departamento Sue Hammoudo laboratorijos komanda nustatė, kad spermatozoidai pažymi šiuos regionus, kurių CENPA yra tik dalis CENPA, esančios kiaušinių centromerų DNR.
„Jei jis neištaisytas, šis disbalansas gali pakenkti chromosomų segregacijai, padidindamas chromosomų paklaidų, žinomų kaip aneuploidijos, riziką, kuri yra pagrindinė persileidimo ar vystymosi sutrikimų, tokių kaip Dauno sindromas, priežastis”, – sakė daktaro laipsnis Catherine Tower. Kandidatas ir pirmasis tyrimo autorius.
„Šie pastebėjimai iškėlė paprastą klausimą: kaip embrionai ištaiso šį neatitikimą prieš pirmąjį susiskaldymą?” Sakė pirmiausia tyrimo autorė Emily Ferrel.
Norėdami sužinoti, tyrėjai sekė motinos ir tėviškės CENPA pelės embrionuose, kuriuos sukuria apvaisinant in vitro.
Tai, ką jie matė, juos nustebino. Antrasis baltymas, CENPC, pirmiausia sukilo ant tėvo chromosomų, veikiančių kaip įdarbintojas. Jis patraukė papildomą CENPA, patekusį į kiaušinio citoplazmą – į tėviškus centromerus, kol CENPA kiekis buvo išlygintas.
„Tai rodo, kad motinos ir tėviškos chromosomos turi išlyginti savo centromerinį stiprumą prieš įvykstant ląstelių dalijimosi metu“,-sakė Ph.D.
Ši asimetrija CENPA lygyje nėra pelių keistenybė, bet taip pat yra žmonėms, pažymi Hammoudas.
Be to, šie lygiai buvo labai įvairūs atskiruose kiaušiniuose ir tarp asmenų.
„Tai galėtų padėti paaiškinti, kodėl kai kurie embrionai kaupiasi vystymosi, o kiti progresuoja“, – sakė Hammoudas.
„Tai taip pat atkreipia dėmesį į naujas būsimo gydymo galimybes, galbūt ypač tais atvejais, kai moters kiaušiniai gali turėti neįprastai žemą CENPA lygį“, – pridūrė Anbarci.