ناباروری مردان با تغییر اسیدهای آمینه در اسپرم

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان دانشگاه میشیگان در حال بررسی جزئیات در سطح مولکولی تشکیل اسپرم هستند، با تمرکز ویژه بر این که چگونه ناهنجاری ها در این فرآیند ممکن است منجر به ناباروری با عامل مردانه شود.

برخلاف سایر سلول های بدن، اسپرم ها دارای یک ویژگی منحصربه فرد هستند، ماده ژنتیکی آن ها مملو از پروتئین هایی به نام پروتامین است.

اهمیت این سیستم بسته بندی سلول های اسپرم مبتنی بر پروتامین یک سوال جالب را ایجاد می کند: چرا اسپرم ها از پروتامین ها برای بسته بندی DNA به جای هیستون ها استفاده می کنند که در همه انواع سلول های دیگر استفاده می شود؟

حمود، دانشیار ژنتیک انسانی، زنان و زایمان و اورولوژی گفت: ما شروع به بررسی پروتامین ها کردیم، زیرا آنها در بسیاری از گونه های جانوری هستند و همچنین به سرعت در حال تکامل هستند، بنابراین تغییرات توالی زیادی وجود دارد.

بیشتر پستانداران دارای انواع مختلفی از پروتامین ها هستند و این پروتامین ها باید در نسبت مشخصی نگهداری شوند و انحراف در این نسبت با ناباروری همراه است.

پروتامین ها به ویژه در بسته بندی محکم DNA در ساختارهای متراکم به نام کروماتین کارآمد هستند، زیرا آنها سرشار از آرژنین هستند، یک آمینو اسید با بار مثبت که به شدت به DNA با بار منفی متصل می شود.

با این حال، مطالعات اخیر نشان داده اند که پروتامین ها همچنین دارای اسیدهای آمینه غیرآرژنینی هستند و تغییرات غیرمنتظره ای پس از ترجمه دارند که پس از ساخته شدن، پروتئین ها را از نظر شیمیایی تغییر می دهند.

این مطالعه که در مجله Nature Structural & Molecular Biology منتشر شده است، به بررسی ویژگی های ناشناخته پروتامین ها می پردازد.

آنها با استفاده از موش ها، یک باقیمانده لیزین اصلاح شده مخصوص پروتامین موش و موجود در اسپرم بالغ موش را تجزیه و تحلیل کردند. جایگزینی لیزین با یک اسید آمینه آلانین (که قابل تغییر نیست) منجر به شکل غیرعادی اسپرم، اختلال در رشد جنینی و کاهش باروری شد.

شگفت انگیزتر این بود که جایگزینی لیزین با یک آرژنین با بار مثبت، بسته بندی معیوب اسپرم را اصلاح نکرد، به این معنی که فعل و انفعالات فراتر از بار مولکول است.

ناباروری با عامل مردانه اغلب فاقد دلیل واضح است، که اهمیت مطالعه این تغییرات را برجسته می کند.

Schon، استادیار دپارتمان زنان و زایمان U-M و نویسنده اول مقاله، خاطرنشان کرد: من فکر می کنم این اصلاحات به عنوان یک راه دیگر برای تحقیق و شناسایی علت ناباروری و این واقعیت که ممکن است نقشی داشته باشد جالب است. در جنین اولیه به عنوان یک ابزار تشخیصی بالقوه و پس از لقاح برای IVF اهمیت زیادی دارد.

این تیم امیدوار است که در مرحله بعد مکانیسم های بسته بندی سلول های اسپرم را با جزئیات بیشتر به امید بازسازی این فرآیند به طور کامل در شرایط آزمایشگاهی بررسی کند.