-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Pomiędzy plemnikami toczy się zażarta konkurencja o to, który z nich pierwszy dotrze do komórki jajowej i ją zapłodni. Jednak nie jest to rywalizacja sportowa. Jak dowiedzieli się naukowcy z Instytutu Genetyki Molekularnej im. Maxa Plancka w Berlinie, niektóre plemniki... zatruwają konkurencję, utrudniając jej dotarcie do jaja.
Na łamach najnowszego PLoS Genetics niemieccy naukowcy opisali swoje badania, w czasie których odkryli pewien czynnik genetyczny nazwany przez siebie haplotypem-t, który daje znaczną przewagę plemnikom go posiadającym. Badania na myszach wykazały, że wśród plemników, którym udaje się zapłodnić jajo, te z haplotypem-t stanowią aż 99%.
Zespół z Maxa Plancka jest pierwszym, który wykazał, że plemniki z haplotypem-t płyną bardziej prostą drogą niż konkurencja nie posiadająca tego czynnika. To na starcie daje im przewagę. Niemcy powiązali też różnicę w ruchomości z molekułą RAC1. To rodzaj molekularnego przełącznika, który przenosi sygnały z zewnątrz komórki do jej wnętrza, aktywując różne proteiny. Wiadomo np. że molekuła ta bierze udział w nakierowywaniu komórek rakowych czy leukocytów na źródło sygnału chemicznego. Przeprowadzone właśnie badania sugerują, że RAC1 może też nakierowywać plemniki na komórkę jajową.
Zdolność plemników do konkurowania wydaje się zależeć od optymalnego poziomu aktywnego RAC1. Zarówno zbyt mało jak i zbyt dużo RAC1 przeszkadza w efektywnym ruchu w kierunku celu, mówi główna autorka badań, Alexandra Amaral.
Okazuje się, że to jednak nie wszystko. Plemniki z haplotypem-t są w stanie zaszkodzić plemnikom, które nie posiadają tego czynnika. Sztuczka polega na tym, że plemniki z haplotypem-t „zatruwają” spermę. Jednocześnie jednak produkują antidotum, które je chroni. Wyobraźmy sobie maraton, którego uczestnicy otrzymali zatrutą wodę do picia, ale niektórzy dostali też antidotum, wyjaśnia współautor Bernhard Herrmann z Instytutu Genetyki Medycznej w Charité – Universitätsmedizin Berlin.
Herrmann i jego koledzy odkryli, że w haplotypie-t znajdują się pewne geny, które zaburzają sygnały w spermie. Pojawiają się one na wczesnym etapie spermatogenezy i równo rozpowszechniane. Z kolei antidotum pojawia się podczas dojrzewania. Jednak posiadają je tylko plemniki z haplotypem-t. Antidotum, w przeciwieństwie do czynnika zakłócającego, nie jest rozpowszechniane, ale każdy z plemników zatrzymuje je dla siebie.
Nasze badania potwierdzają, że plemniki bezwzględnie ze sobą konkurują. Różnice genetyczne mogą dać przewagę konkretnym plemnikom, promując przekazanie konkretnych wariantów genów kolejnym pokoleniom, mówi Herrmann.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Zęby rekinów stale rosną. Gdy stare się zużyją, ku przodowi przesuwają się nowe (naukowcy porównują to do taśmy dostarczającej zęby). U ludzi i większości innych ssaków występują tylko dwa komplety zębów - mleczne i stałe. Okazuje się jednak, że istnieje kilka wyjątków od tej reguły - m.in. afrykański gryzoń Heliophobius argenteocinereus.
Stuart Landry już w 1957 r. zauważył, że zwierzęta te mają więcej zębów trzonowych niż przeciętny gryzoń, ale nie zbadał głębiej tej kwestii. Dopiero po wielu latach zajął się nią Helder Gomes Rodrigues z Uniwersytetu w Lyonie.
W ramach studium Rodrigues badał szkielety ok. 55 osobników. Odkrył, że zęby trzonowe wydają się przesuwać z tyłu szczęk ku przodowi. Po drodze ulegają też wyniesieniu. Do czasu gdy dotrą do pierwszego rzędu zębów, zupełnie się zużywają i ulegają wchłonięciu przez kość.
Poza H. argenteocinereus, umiejętnością wytwarzania zastępczych zębów dysponują jeszcze 3 gatunki manatów i skalniak karłowaty. Wygląda jednak, że wyłącznie u gryzonia wykształcił się mechanizm jednoczesnego ruchu trzonowców ku przodowi i górze.
O ile u manatów i skalniaka zęby są zastępowane w wyniku zużycia przez twarde składniki diety, o tyle H. argenteocinereus żywi się miękkimi bulwami i innymi równie delikatnymi częściami roślin. Rodrigues uważa więc, że wyjaśnienie tego zjawiska musi mieć coś wspólnego z kopaniem (H. argenteocinereus należy do rodziny kretoszczurów). Zwierzę kopie przede wszystkim przednimi siekaczami. W tym czasie trzonowce rozdrabniają napotykane obiekty, a powstały z nich pył jest połykany. Teorię Francuza trzeba będzie jednak dopiero potwierdzić.
-
By KopalniaWiedzy.pl
Myszy informują swoich pobratymców o tym, co warto zjeść, za pomocą zapachu w wydychanym powietrzu. Naukowcy rozszyfrowali właśnie, jak na poziomie molekularnym działa wspominany mechanizm.
Okazuje się, że dwusiarczek węgla (CS2), który znajduje się w powietrzu wydychanym przez większość ssaków, stymuluje grupę komórek w mysim nosie. Wysyłają one sygnał do specjalnych struktur mózgowych, kojarzących woń z bezpiecznym pokarmem. Mysz myśli: skoro mój znajomy właśnie zjadł coś o tym zapachu i nadal oddycha, a więc żyje, pokarm musi być bezpieczny – tłumaczy obrazowo współautor studium Steven Munger ze Szkoły Medycznej University of Maryland.
Eksperymenty amerykańskiego zespołu ujawniły, że komórki GC-D, które rozpoznają hormony peptydowe uroguanilinę i guanilinę, reagują też na CS2 w wydychanym przez gryzonie powietrzu. Mysz wyczuwająca wydobywającą się z pyska drugiego zwierzęcia woń cynamonu będzie wolała coś pachnącego tą samą przyprawą niż inne przekąski. Co ciekawe, współpracownicy Mungera zauważyli, że "czynnikiem przekonującym" wcale nie musi być druga mysz, ba, nawet żywe stworzenie. Nasączone dwusiarczkiem węgla i zapachem jedzenia waciki sprawdzały się bowiem tak samo dobrze. Myszy pozbawione komórek GC-D nie potrafią zinterpretować chemicznej wiadomości i nie powielają wyborów żywieniowych swoich pobratymców.
Emily Liman z Uniwersytetu Południowej Kalifornii podkreśla, że wreszcie udało się stwierdzić, na jakiej podstawie zwierzęta nocne przekonują się, że można coś zjeść bez obaw. Naczelne wykorzystują do tego wzrok, po ciemku lepiej jednak posłużyć się sygnałem zapachowym. U większości Primates gen komórek GC-D nie działa, ale występuje on choćby u psów. Opisany mechanizm jest tak silny, że gdy mysz, która zjadła truciznę, wyczuje od innego gryzonia zapach trutki, wróci, by zjeść jeszcze trochę. Bennett Galef z McMaster University ujawnia, że zmieszanie dwusiarczku węgla z trutką na szczury wciąga w pułapkę 4-krotnie więcej zwierząt.
-
By KopalniaWiedzy.pl
Nie od dziś wiadomo, że do ważnych odkryć dochodzi czasami zupełnie przypadkowo. Znacznie większą sztuką jest jednak wykorzystanie szkodliwego wpływu jakiegoś zjawiska i przekucie go na działanie korzystne, o czym świadczą badania nad (nie)płodnością przeprowadzone przez zespół dr. Yuriya Kirichoka z University of California.
W swoich badaniach naukowiec z Kalifornii starał się zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za regulację białka Hv1, wytwarzanego w znacznej ilości w witce plemników. Zadaniem tej proteiny, zaliczanej do tzw. kanałów jonowych, jest uwalnianie jonów wodorowych (H+) z cytoplazmy plemników i pobudzanie w ten sposób ruchliwości całej komórki.
W normalnych warunkach czynnikiem środowiskowym aktywującym plemniki jest lekko zasadowa wydzielina wypełniająca wnętrze pochwy kobiety podczas stosunku. Od pewnego czasu było jednak wiadomo, że u osób nadużywających marihuany Hv1 jest aktywowany zbyt wcześnie (i to pomimo prawidłowego pH nasienia), przez co po dotarciu do ciała kobiety plemniki nie są już zdolne do zapłodnienia oczekującej na nie komórki jajowej. Celem dr. Kirichoka była identyfikacja mechanizmu odpowiedzialnego za ten efekt.
Dzięki serii testów badaczowi udało się wykazać, że jednym z czynników odpowiedzialnych za uruchomienie Hv1 jest anandamid - naturalny neuroprzekaźnik organizmu człowieka. Ponieważ jednak substancja ta wywołuje w mózgu efekty podobne do THC - alkaloidu odpowiedzialnego za psychoaktywne działanie narkotyków wytwarzanych z konopi - dr Kirichok uważa, że możliwą przyczyną przejściowej niepłodności u panów stosujących te używki może być właśnie przedwczesna aktywacja Hv1, prowadząca do przedwczesnej utraty siły przez plemniki.
Na szczęście konsekwencje tego odkrycia wcale nie muszą się skończyć na namawianiu palaczy marihuany do porzucenia nałogu (przynajmniej na czas, kiedy chcą oni począć dziecko). Zdaniem dr. Kirichoka zdobytą wiedzę można bowiem wykorzystać do stworzenia nienarkotycznych analogów anandamidu, które mogłyby prowadzić do alkalizacji nasienia i działać w ten sposób jako... skuteczny środek antykoncepcyjny.
-
By KopalniaWiedzy.pl
Amerykanom udało się rozwikłać tajemnicę ruchu plemników, które, stosunkowo statyczne przed wytryskiem, w drogach rodnych kobiety zaczynają płynąć, przyspieszając dodatkowo w pobliżu komórki jajowej. Dotąd wiedziano, że ruch jest wyzwalany przez wzrost wewnętrznego pH wskutek wypływu protonów z komórki, należało jednak ustalić, jaki mechanizm reguluje ten proces.
W tym celu Yuriy Kirichok i zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco posłużyli się techniką "patch clamping", która pozwala na umieszczenie elektrod w oraz na komórce i jest zazwyczaj wykorzystywana do badania neuronów. Dzięki temu naukowcy mogli śledzić przepływ protonów przez błonę. Zauważyli, że w witce plemnika znajduje się dużo kanałów protonowych Hv1, reagujących na zmiany pH oraz stężenia cynku na zewnątrz komórki. Kiedy kanał się otwiera, ze środka wypływają protony, przez co wewnątrz rośnie pH i plemnik zaczyna się poruszać.
Ponieważ pH macicy jest wyższe niż nasienia, różnica wartości pobudza męskie gamety do płynięcia. Wysokie stężenie cynku, występujące w drogach rodnych samicy i płynie nasiennym, zapobiega przedwczesnemu otwarciu kanałów protonowych, zanim plemnik osiąga stan gotowości. Gdy męskie komórki płciowe docierają do jajowodu, stężenie Zn nagle spada, a pH rośnie, co może odpowiadać za nadanie wyścigowi jeszcze większego tempa.
Skoro kanały są wrażliwe na cynk, wyjaśnia to, czemu mężczyźni z niedoborem tego pierwiastka są mniej płodni. "Możesz sobie wyobrazić, że jeśli nie masz wystarczająco dużo cynku, plemniki uaktywniają się za wcześnie i wypalają się, zanim osiągną cel". Kirichok i inni odkryli też, że kanały otwierają się pod wpływem anandamidu. Wysokie jego stężenia znajdują się w pobliżu jaja. Anandamid wiąże się jednak z tymi samymi receptorami, co kannabinoidy z marihuany. Skutek? Prawdopodobnie taki sam jak przy zbyt niskich stężeniach cynku, ale trzeba to jeszcze potwierdzić.
Kanały Hv1 plemników można wykorzystać podczas opracowywania leków wspomagających lub obniżających męską płodność.
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.