Самки рождаются с ограниченным запасом яиц, и с возрастом генетическое качество яиц ухудшается, говорят исследователи из Института Карнеги. Исследование, проведенное исследователями Марлой Тарп, Сафией Малки и Алексом Бортвином, было опубликовано в последнем выпуске Nature Communications . Исследование было озаглавлено «Увеличение запаса яичников у мышей путем уклонения от генотоксичности LINE-1».

Исследователи предположили из исследования, что организм автоматически пытается удалить яйца, которые имеют плохое качество с точки зрения их генетической структуры. Бортвин сказал в своем заявлении: «Некоторые организмы производят большое количество потомства, многие из которых не доживают до взрослой жизни; Самки этих видов постоянно производят новые яйцеклетки на протяжении всей своей репродуктивной жизни. Но у млекопитающих самки рождаются с постоянным запасом яиц и производят мало потомков. Таким образом, каждое яйцо является ценным товаром, требующим контроля качества для обеспечения благополучия ее детей ».

Эксперты сказали, что из предыдущих исследований было зафиксировано, что восемь из десяти яиц женщины, с которой она родилась, удаляются в процессе развития плода. Этот процесс называется истощением ооцитов плода, или FOA. Бортвин объяснил, что этот процесс FOA, по-видимому, нацелен только на ооциты, которые имеют генетически худшее качество для поддержания генетического здоровья потомства, и этот процесс плохо изучен. Он добавил, что существует элемент, называемый «прыгающий ген», который представляет собой переносимый или сдвигающийся ген, называемый LINE-1. FOA, добавил он, связан с этим LINE-1.

Команда написала, что в большинстве случаев фертильность человеческих самок и других млекопитающих зависит от «размера и качества яичникового резерва первичных фолликулов, количества арестованных ооцитов и связанных соматических клеток, созданных при рождении». Они добавили «Как это ни парадоксально, резерв яичников первичных фолликулов при рождении отражает лишь меньшую долю (~ 20% у людей) всех ооцитов, первоначально указанных в яичнике плода. Большинство генерируемых ооцитов плода теряется из-за истощения ооцитов плода (FOA), закономерного явления среди млекопитающих ».

Барбара МакКлинток из того же института впервые обнаружила прыгающий ген. Она обнаружила, что этот ген способен перемещаться в рамках генетической обработки клеточной ДНК и может даже разрушать гены или вносить новые мутации и изменения, которые помогают видам выживать или жить дальше. За этим исследованием, проведенным Макклинток, последовали исследования Бортвина и его коллег, в которых они отметили, что этот прыгающий ген может быть удален во время производства сперматозоидов, но не пострадал во время развития яйцеклетки или яйцеклетки.

Более раннее исследование, проведенное Бортвином и его коллегами, показало, что клетки, которые содержали большую часть активности гена LINE-1, были удалены первыми, и это позволило незрелым ооцитам, у которых был самый низкий риск смерти из-за прыгающих генов. Малки и Бортвин также показали ранее, что определенный препарат АЗТ может помочь ингибировать размножение LINE-1. Кстати, AZT – это препарат, применяемый против размножения ВИЧ, и он называется азидотимидин, ингибитор обратной транскриптазы. Команда обнаружила, что при использовании АЗТ гибель незрелых яичных клеток прекращалась. Они пришли к выводу, что клетки с избыточной активностью LINE-1 были обнаружены как устраненные несколькими механизмами.

В этом новом исследовании ученые сотрудничали и использовали лабораторных мышей, которые были генетически настроены на отсутствие белка под названием Chk2. Этот белок играет роль в обнаружении повреждения ДНК в клетках и может работать либо путем исправления повреждения, либо с помощью ушной отметки поврежденных ДНК, чтобы эти клетки могли быть запрограммированы на смерть. Этим мышам, у которых отсутствовал протин Chk2, теперь давали AZT для ингибирования их функции LINE-1. Результаты показали, что число выживших клеток незрелых яиц выросло. Тарп сказал в своем заявлении: «Более того, прекращение процесса элиминации яйцеклетки плода таким образом не снижает фертильность. Это является дополнительным доказательством того, что это процесс контроля качества, предпринятый для того, чтобы поддерживать калибр доступного запаса яиц ».

В качестве следующего шага команда работает над тем, как эти результаты могут помочь женщинам, страдающим бесплодием из-за преждевременной недостаточности яичников. Они предполагают, что ингибирование элиминации клеток незрелых яиц может помочь увеличить общее количество яйцеклеток у женщин с бесплодием. В заключение авторы также написали: «Будущие исследования, анализирующие частоту ретротранспозиции и мутации в более широкой родословной из Chk2 – / – + самок АЗТ, которые не испытывали FOA, ответят на эти большие вопросы о том, является ли отсутствие контроля качества в оогенез плода проявляется в восприимчивости к болезни или адаптационном потенциале будущих поколений ».

Это исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения.