Przejdź do treści

Białko niezbędne dla męskiej płodności – najnowsze badania

białko

Naukowcy dogłębnie przeanalizowali, jak białko, które jest niezbędne dla płodności samców muszek owocowych (i które wyłoniło się z wcześniej niekodującego DNA), stało się funkcjonalne i przyjęło stosunkowo stabilną strukturę.

Zapisz się do newslettera

Białka – kluczowy składnik

Białka są kluczowym składnikiem wszystkich form życia – hemoglobina transportuje tlen w naszej krwi, białka fotosyntezy w liściach roślin przekształcają światło słoneczne w energię, a enzymy grzybowe pomagają nam w pieczeniu chleba.

Dotychczas uważano, że nowe białka wyłaniają się z już istniejących – poprzez duplikację podstawowych genów i serię małych mutacji. Jednak w ciągu ostatnich dziesięciu lat pojawiło się nowe rozumienie ewolucji białek, które mogą powstać z tak zwanego niekodującego DNA. Przez wiele lat sądzono, że białka, aby mogły funkcjonować, muszą przybrać wysoko rozwiniętą formę geometryczną („strukturę 3D”). Ponadto założono, że taka forma nie może rozwinąć się z genu pojawiającego się przypadkowo.

Pomimo wielu prób naukowcom na całym świecie nie udało się jeszcze skonstruować białek o pożądanych strukturach i funkcjach 3D, co oznacza, że ​​„kod” tworzenia funkcjonującego białka jest zasadniczo nieznany. Chociaż zadanie to wciąż pozostaje zagadką dla naukowców, natura okazała się bardziej biegła w tworzeniu nowych białek.

Zobacz też: Mrożenie i witryfikacja w zapłodnieniu in vitro (IVF)

Najnowsze odkrycia

Zespół naukowców pod kierownictwem prof. Ericha Bornberga-Bauera z Instytutu Ewolucji i Bioróżnorodności Uniwersytetu w Münster odkrył, porównując nowo analizowane genomy wielu organizmów, że gatunki różnią się nie tylko zduplikowanymi, zaadaptowanymi genami kodującymi białka. Białka są stale tworzone de novo („na nowo”) – tj. bez żadnego pokrewnego białka prekursorowego przechodzącego przez proces selekcji.

Zdecydowana większość białek de novo jest bezużyteczna, a nawet nieznacznie szkodliwa – mogą zakłócać istniejące białka w komórce. Takie nowe białka są szybko ponownie tracone po kilku pokoleniach, organizmy niosące nowy gen kodujący białko mają upośledzone przeżycie lub reprodukcję. Jednak kilka wybranych białek de novo okazuje się mieć korzystne funkcje. Białka te integrują się z molekularnymi składnikami komórek i ostatecznie, po milionach lat drobnych modyfikacji, stają się niezbędne.

Wyniki pokrywają się z kilkoma innymi aktualnymi badaniami, które wykazały, że elementy genomowe, z których wyłaniają się geny kodujące białka, są często aktywowane – dziesiątki tysięcy razy u każdego osobnika. Fragmenty te są następnie „sortowane” w procesie selekcji ewolucyjnej. Te bezużyteczne lub szkodliwe są szybko odrzucane. Ale te, które są neutralne lub są korzystne, można zoptymalizować i zmienić w coś pożytecznego.

Źródło: Science daily

Zobacz też: Leczenie niepłodności – czy to już? Kiedy in vitro? Jaką metodą?

Klaudia Kierzkowska

Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego, miłośniczka podróży, teatru i włoskiej kuchni.