AlphaFold rodo intymias kiaušinėlių ir spermos apvaisinimo detales

AlphaFold rodo intymias kiaušinėlių ir spermos apvaisinimo detales

Dirbtinio intelekto įrankis, šiemet pelnęs Nobelio premiją, turi intymios informacijos apie molekulinį susidūrimą tarp Sperma ir kiaušiniai 1 atskleista.

„AlphaFold“ programa, kuris numato baltymų struktūras, nustatė baltymų trejetą, kurie veikia kaip tarpininkai tarp gametų. Be šių baltymų galėtų lytinis dauginimasis užstrigo įvairiuose gyvūnuose – nuo ​​zebražuvių iki žinduolių.

Tą, kuris spalio 17 dLąstelėPaskelbta išvada paneigia ankstesnę prielaidą, kad norint užtikrinti apvaisinimą pakaktų vos dviejų baltymų – vieno ant kiaušialąstės, o kito – ant spermos, sako Enrica Bianchi, tyrime nedalyvavusi Romos universiteto „Tor Vergata“ reprodukcijos biologė. „Tai nebėra senoji koncepcija, kai reikia atidaryti raktą ir spyną“, – sako ji. „Tai tapo sudėtingesnė“.

Paslaptinga sąjunga

Nepaisant svarbaus vaidmens reprodukcijai, stuburinių gyvūnų kiaušinėlių ir spermatozoidų sintezė yra molekulinis galvosūkis, kurį sunku iššifruoti. Ryšyje tarp dviejų ląstelių yra baltymų, esančių riebalų membranose ir kuriuos sunku ištirti naudojant įprastus biocheminius metodus. Šių baltymų sąveika dažnai yra silpna ir nepastovi, todėl sunku surinkti pakankamai kiaušinėlių ir spermos iš kai kurių mėgstamų laboratorinių gyvūnų, įskaitant peles, didelio masto eksperimentams.

Dėl šios priežasties ankstyvieji reprodukcinės biologijos tyrimai dažnai buvo skirti jūrų bestuburiams, kurie į vandenį išleidžia didelius kiaušinių ir spermos kiekius. „Jei paimsite vadovėlį ir pažvelgsite į apvaisinimą, jums bus viskas jūros ežiukas „Studijuoti sudėtinga“, – sako Jorko universiteto (JK) biochemikas Gavinas Wrightas, kuris tyrime nedalyvavo.

Siekdama įveikti tiekimo problemą, Vienos Molekulinės patologijos tyrimų instituto molekulinė biologė Andrea Pauli ir jos kolegos pradėjo savo darbą. Zebrafish stuburinių gyvūnų rūšis, kuri taip pat išskiria savo kiaušinėlius ir spermą į aplinkinį vandenį. Siekdama apeiti sunkumus dirbant su membraniniais baltymais laboratorijoje, komanda naudojo AlphaFold numatyti baltymų sąveiką. Du „AlphaFold“ kūrėjai spalio 9 d. gavo Nobelio chemijos premiją.

Ne du, o trys

AlphaFold prognozavo, kad trys spermatozoidų baltymai veikia kartu ir sudaro kompleksą. Du iš šių baltymų anksčiau buvo žinomi kaip svarbūs vaisingumui. Tada Pauli ir jos kolegos patvirtino, kad trečiasis taip pat yra labai svarbus zebražuvių ir pelių vaisingumui ir kad šie trys baltymai sąveikauja vienas su kitu.

Grupė taip pat nustatė, kad zebrafish trijulė sukuria vietą kiaušinio baltymui prisijungti, suteikdama mechanizmą, pagal kurį šios dvi ląstelės gali atpažinti viena kitą. „Tai būdas pasakyti: „Sperma, radai kiaušinėlį“ ir „Kiaušinis, radai spermą“, – sako Andreas Blaha, Molekulinės patologijos tyrimų instituto biochemikas ir tyrimo bendraautoris.

Rezultatai vieną dieną galėtų padėti patikrinti nevaisingus žmones ir išsiaiškinti, ar šio komplekso problemos gali būti priežastis, sako Wright.

Rezultatai taip pat pabrėžia AlphaFold vaidmenį tiriant tręšimą, priduria jis. „Esame riboti eksperimentavimo atžvilgiu“, – sako jis. „Gali būti, kad šie modelio rezultatai vaidins svarbų vaidmenį ateityje.

1. Deneke, V.E. ir kt. Ląstelė https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01093-6 (2024).

   Google Scholar

Atsisiųskite nuorodas