Для спермы, входя в яйцо походит на то, чтобы быть позволенным в самый исключительный клуб в мире: из миллионов той попытки только один преуспеет. Механизм, не пускающий другую сперму, является все еще несколько таинственным, но ученые идентифицировали новый фермент, который, кажется, имеет сильную руку в охране ворот.После того, как сперма входит в яйцо, яйцо подвергается серии химических реакций, укрепляющих его наружную мембрану и больше предотвращающих доступ. Некоторые из этих реакций производят перекись водорода, ядовитое соединение, которое может вредить сперме и яйцу.
Больше 20 лет ученые пытались решить загадку того, как этот пероксид производится и почему это не наносит ущерба.Биолог развития Гэри Вессел и коллеги в Университете Брауна в провидении, Род-Айленд, нашли ответ путем изучения яиц морского ежа во время оплодотворения. Во-первых, они выяснили темп производства пероксида и другие типичные аспекты реакций. Тогда исследователи просмотрели геном морского ежа для фермента, который мог катализировать такие реакции.
Ведущий кандидат, оказалось, был ферментом, который они назвали Udx1 (для «пострела двойная оксидаза 1»). Дополнительные эксперименты показали, что Udx1 только присутствует в яйце и что это проживает на мембране — место деятельности пероксида. Больше доказательства прибыло, когда исследователи запретили Udx1 с антителами или наркотиками: мембрана яйца не укрепилась после оплодотворения и многократной введенной спермы, отчеты бригады в проблему этого месяца Клетки Развития.
Таким образом, что мешает пероксиду вредить яйцу? Ответ заключается в двойной деятельности Udx1. В то время как одна часть фермента преобразовывает кислород в пероксид, другая часть раскалывает пероксид в безопасные молекулы воды. «Тот путь, любой пероксид, не используемый для укрепления мембраны, не повредит клетку», говорит Вессел.
Он полагает, что возможно, что подобный фермент функционирует в яйцах млекопитающих, но он говорит, что дальнейшая работа будет необходима подтвердить это.Двойная функция Udx1 является «неожиданным» и «новым» механизмом для уменьшения токсичности, говорит биолог развития Дэвид Эпель Хопкинса Стэнфордского университета Морская Станция в Пасифик-Гроуве, Калифорния. Виктор Вэккуир, биолог оплодотворения в Океанографическом институте имени Скриппса в Ла-Хойе, Калифорния, добавляет, что «исследование дает нам очень детальное знание ранних событий оплодотворения.
Это – превосходная и изящная работа».