До 15 процентов пар детородного возраста борются с душевной болью от бесплодия. Теперь появилась надежда на то, что исследователи из Корнелла идентифицировали мутацию в гене, вызывающую мужское бесплодие у мышей. Поскольку это первый случай, когда была обнаружена доминантная мутация, которая приводит конкретно к бесплодию у млекопитающего, исследователи говорят, что теперь они могут искать аналогичные мутации в ДНК бесплодных мужчин.
"Если вы считаете бесплодие заболеванием, вы не можете изучать его, как другие болезни, потому что пораженные люди не могут воспроизводить потомство," сказал Джон Шименти, директор Корнельского центра геномики позвоночных и старший автор статьи, опубликованной в текущем выпуске журнала PLoS Biology Публичной библиотеки. Лаура Баннистер, научный сотрудник лаборатории Шименти, является ведущим автором статьи.
"Следовательно, мы очень мало знаем о генетических причинах бесплодия у людей," сказал Шименти, корнельский профессор генетики.
Ген, называемый Dmc1, обеспечивает код ключевого белка, участвующего в мейозе, процессе, который производит сперматозоиды и яйцеклетки для воспроизводства. Эти половые клетки содержат только один набор хромосом, которые объединяются во время зачатия и создают эмбриональную клетку с двумя наборами хромосом, по одному от каждого родителя.
Мутация приводит к изменению аминокислоты в Dmc1, которая блокирует мейоз на своем пути, предотвращая производство сперматозоидов. Мутантный аллель (одна версия пары генов, которые мы наследуем от каждого родителя) является доминантным; самки, несущие его, остаются фертильными, но несут дефект и передают мутацию будущим поколениям.
Однако у женщин-носительниц более высокий уровень аномалий во время мейоза, что потенциально может вызвать хромосомный дисбаланс и врожденные дефекты, обнаружили исследователи. Кроме того, исследователи обнаружили, что самки мышей с мутацией Dmc1 рождаются с меньшим количеством яйцеклеток и у них могут закончиться яйца преждевременно, что приводит к ранней менопаузе (или "мышапауза" как исследователи с юмором называют это состояние).
Чтобы получить свои результаты, исследователи случайным образом индуцировали мутации в геноме мыши, а затем искали бесплодие у полученных мышей. Затем они проанализировали ДНК стерильных мужчин и определили аллель, вызвавший бесплодие. Хотя большинство исследований генетики фертильности основаны на анализе мышей, у которых был особый ген "Вырубить," это первое, что выявило доминантную мутацию, которая конкретно приводит к бесплодию у млекопитающего. Исследователи считают, что этот вид доминирующего эффекта ближе к тому, как в реальной жизни возникает бесплодие у людей.
"Люди секвенировали гены у людей, включая ген Dmc1, чтобы попытаться связать изменения в последовательностях генов с бесплодием," сказал Schimenti. "Время от времени поступали сообщения о том, что у некоторых пациентов изменение последовательности в том или ином гене мейоза может вызывать доминантный дефект функции, но до сих пор не было окончательных доказательств."
По его словам, мышиные модели будут иметь решающее значение для различения тех изменений последовательности ДНК, которые являются доброкачественными у людей, и теми, которые нарушают производство спермы или яйцеклеток. Исследователи участвуют в проекте по выявлению в конечном итоге всех генов, необходимых для фертильности мышей, и применения этой информации к ситуации с людьми.
Источник: Корнельский университет