Suche
Mein Konto
AlphaFold arată detalii intime ale fertilizării ovulelor și spermei
AlphaFold dezvăluie modul în care sperma și ovulele interacționează la nivel molecular, revoluționând înțelegerea noastră despre reproducere.
AlphaFold arată detalii intime ale fertilizării ovulelor și spermei
Un instrument de inteligență artificială care a câștigat anul acesta Premiul Nobel, are detalii intime despre întâlnirea moleculară dintre Spermatozoizi și ovule 1 dezvăluit.
Programul AlphaFold, care prezice structurile proteinelor, a identificat un trio de proteine care acționează ca intermediari între gameți. Fără aceste proteine ar putea reproducerea sexuală blocat într-o varietate de animale, de la pește-zebră la mamifere.
Cea din 17 octombrie înCelulăDescoperirea publicată răstoarnă ipoteza anterioară conform căreia doar două proteine - una pe ovul și una pe spermatozoizi - ar fi suficiente pentru a asigura fertilizarea, spune Enrica Bianchi, biolog reproducător la Universitatea din Roma „Tor Vergata”, care nu a fost implicată în studiu. „Nu mai este vechiul concept de a avea o cheie și o încuietoare pentru a deschide ușa”, spune ea. „A devenit mai complicat.”
O unire misterioasă
În ciuda rolului său critic în reproducere, fuziunea ovul-sperma la vertebrate este un puzzle molecular care s-a dovedit dificil de descifrat. Legătura dintre cele două celule conține proteine care sunt situate în membranele grase și sunt greu de examinat folosind metode biochimice comune. Interacțiunile dintre aceste proteine sunt adesea slabe și volatile și este dificil să colectezi suficiente ouă și spermă de la unele dintre animalele de laborator preferate, inclusiv șoareci, pentru experimente la scară largă.
Din acest motiv, studiile timpurii de biologie a reproducerii s-au concentrat adesea asupra nevertebratelor marine, care eliberează cantități mari de ouă și spermatozoizi în apă. „Dacă iei un manual și cauți fertilizare, vei fi peste tot arici de mare „Este un lucru dificil de studiat”, spune Gavin Wright, biochimist la Universitatea din York, Marea Britanie, care nu a fost implicat în studiu.
Pentru a depăși problema aprovizionării, Andrea Pauli, biolog molecular la Institutul de Cercetare pentru Patologie Moleculară din Viena, și colegii ei și-au început munca. Pește-zebră, un tip de vertebrat care își eliberează și ouăle și spermatozoizii în apa din jur. Pentru a evita dificultățile de lucru cu proteinele membranare în laborator, echipa a folosit AlphaFold pentru a prezice interacțiunile dintre proteine. Doi dintre dezvoltatorii AlphaFold au primit Premiul Nobel pentru Chimie pe 9 octombrie.
Nu doi, ci trei
AlphaFold a prezis că trei proteine din sperma lucrează împreună pentru a forma un complex. Două dintre aceste proteine erau cunoscute anterior ca fiind importante pentru fertilitate. Pauli și colegii ei au confirmat apoi că a treia este, de asemenea, crucială pentru fertilitate atât la peștii zebra, cât și la șoareci și că cele trei proteine interacționează între ele.
Echipa a descoperit, de asemenea, că la peștele zebra, trio-ul creează un loc pentru care o proteină din ou să se lege, oferind un mecanism prin care cele două celule se pot recunoaște reciproc. „Este un mod de a spune „Sperm, ai găsit un ovul” și „Ovul, ai găsit un spermatozoid”, spune Andreas Blaha, biochimist la Institutul de Cercetare a Patologiei Moleculare și coautor al studiului.
Rezultatele ar putea oferi într-o zi o modalitate de a examina persoanele cu infertilitate pentru a vedea dacă problemele cu acest complex ar putea fi cauza, spune Wright.
Rezultatele evidențiază, de asemenea, rolul AlphaFold în studierea fertilizării, adaugă el. „Suntem limitati în ceea ce privește experimentarea”, spune el. „S-ar putea ca aceste rezultate ale modelului să joace un rol important în viitor.”
-
Deneke, V.E., şi colab. Celulă https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01093-6 (2024).