Почему яйцеклетки путаются в хромосомах

Почему яйцеклетки путаются в хромосомах

фото: https://i1.wp.com/ 

Хромосома — это не абстрактное понятие, а одна большая свернутая молекула ДНК, удерживаемая белками. При этом хромосомы каждой пары, несмотря на то, что в них заключена информация об одном и том же, могут нести различные варианты генов. А бывает, что человеческим яйцеклеткам не хватает белка, который помогает поделить хромосомы поровну между дочерними клетками. И тогда у ребенка будет какой-нибудь порок развития. Рассказывает Sauap.org со ссылкой на «Наука и Жизнь».

При оплодотворении объединяются геномы отца и матери: хромосомы от матери сидят в яйцеклетке, хромосомы от отца — в сперматозоиде. При этом и в яйцеклетке, и в сперматозоиде набор хромосом одинарный, а во всех остальных клетках тела — двойной. 

Когда у нас формируются половые клетки, то их клетки-предшественники делятся особым образом — так, чтобы в зрелых яйцеклетке и сперматозоиде остался только один хромосомный набор, то есть каждая хромосома должна быть только в одном экземпляре. Если что-то идет не так, если в половой клетке остается лишняя хромосома, или, наоборот, какой-то хромосомы вдруг не хватает, все заканчивается плохо: зародыш будет развиваться с аномалиями, может случиться выкидыш, а если ребенок все же родится, у него будет какой-нибудь порок развития. (Самый известный пример — синдром Дауна, когда двадцать первая хромосома оказывается в трех экземплярах)

Во время клеточного деления плотноупакованные хромосомы (синие) выстраиваются в центре, откуда их растаскивают микротрубочки веретена деления (красные). (Фото: ZEISS Microscopy / Flickr.com) 

При этом известно, что именно человеческие яйцеклетки особенно склонны к хромосомным ошибкам, и даже известно, на каком этапе они возникают. 

Когда клетка делится, в ней формируется так называемое веретено деления — сложный аппарат белковых нитей, которые идут от двух противоположных полюсов клетки к ее середине, где выстроились плотноупакованные хромосомы. Белковые нити (которые называются микротрубочками) прикрепляются к хромосомам и начинают тащить их к полюсам. Важно, чтобы к каждому полюсу отошла только одна копия каждой хромосомы. Ошибки же могут возникать по разным причинам: например, к какой-то хромосоме микротрубочки вообще не прикрепились. Может быть иначе: у какой-то хромосомы обе копии ушли на одну половину, потому что в делящейся клетке сформировалось не две точки-полюса, из которых выходят белковые нити, а больше. То есть на одной половине клетке есть один полюс микротрубочек, а на другой — два.

Сотрудники Института междисциплинарных исследований Общества Макса Планка пишут в Science, что причина такого расщепления полюсов — нехватка в яйцеклетках белка KIFC1, причем в человеческих яйцеклетках его не хватает по умолчанию. Исследователи сравнивали ооциты (предшественники зрелых яйцеклеток) человека с яйцеклетками мышей, свиней и коров. У животных уровень белка KIFC1 был больше, чем у человека, а если в ооцитах животных его количество искусственно понижали, то в ооцитах начиналось «расщепление полюсов» и, как следствие, появлялись ошибки в распределении хромосом между дочерними клетками. (Ооцитам, которые использовали в экспериментах, нужно было еще раз поделиться, чтобы получилась зрелая яйцеклетка, готовая к оплодотворению.)

KIFC1 — белок-мотор, который взаимодействует с белковыми нитями, тянущимися к хромосомам, стягивая их в пучок. Не позволяя микротрубочкам разбегаться в стороны, KIFC1 тем самым не позволяет формироваться лишним полюсам притяжения хромосом, контролирует число микротрубочек и их поведение. 

Если его искусственно добавить в человеческие ооциты, хромосомных ошибок будет меньше, и, наверно, можно даже придумать, как повысить его в тех ооцитах, которые находятся в яичниках. Вряд ли стоит повышать его у всех женщин, но, по крайней мере, KIFC1 мог бы решить проблемы с постоянными выкидышами, которые происходят из-за неправильного распределения хромосом, или защитить ребенка от врожденных аномалий развития при экстракорпоральном оплодотворении.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Без активной гиперссылки на материал Sauap.org копирование запрещено!

Предыдущая 5 причин перестать верить в миф об истинном предназначении
Следующая Бизнес на опечатках: как секретарша создала корректор

0 Комментарий

Комментариев пока нет!

Вы можете быть первым оставив комментарий на этом посту!

тринадцать + шестнадцать =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

 

Top