Чому яйцеклітини плутаються в хромосомах

Людським яйцеклітинам бракує білка, який допомагає поділити хромосоми порівну між дочірніми клітинами.


При заплідненні об'єднуються геноми батька і матері: хромосоми від матері сидять у яйцеклітині, хромосоми від батька - у сперматозоїді. При цьому і в яйцеклітині, і в сперматозоїді набір хромосом одинарний, а у всіх інших клітинах тіла - подвійний. Коли у нас формуються статеві клітини, то їхні клітини-попередники діляться особливим чином - так, щоб у зрілих яйцеклітині і сперматозоїді залишився тільки один хромосомний набір, тобто кожна хромосома повинна бути тільки в одному екземплярі. Якщо щось йде не так, якщо в статевій клітці залишається зайва хромосома, або, навпаки, якоїсь хромосоми раптом не вистачає, все закінчується погано: зародок буде розвиватися з аномаліями, може трапитися викидень, а якщо дитина все ж народиться, у нього буде якийсь порок розвитку. (Найвідоміший приклад - синдром Дауна, коли двадцять перша хромосома опиняється в трьох примірниках).


При цьому відомо, що саме людські яйцеклітини особливо схильні до хромосомних помилок, і навіть відомо, на якому етапі вони виникають. Коли клітина ділиться, у ній формується так зване веретено ділення - складний апарат білкових ниток, які йдуть від двох протилежних полюсів клітини до її середини, де вишикувалися щільноупаковані хромосоми. Білкові нитки (які називаються мікротрубочками) прикріплюються до хромосомів і починають тягнути їх до полюсів. Важливо, щоб до кожного полюса відійшла тільки одна копія кожної хромосоми. Помилки ж можуть виникати з різних причин: наприклад, до якоїсь хромосоми мікротрубочки взагалі не прикріпилися. Може бути інакше: у якоїсь хромосоми обидві копії пішли на одну половину, тому що в клітці сформувалося не дві точки-полюси, з яких виходять білкові нитки, а більше. Тобто на одній половині клітині є один полюс мікротрубочок, а на іншій - два.

Співробітники Інституту міждисциплінарних досліджень Товариства Макса Планка пишуть в Science, що причина такого розщеплення полюсів - брак в яйцеклітинах білка KIFC1, причому в людських яйцеклітинах його не вистачає за замовчуванням. Дослідники порівнювали ооцити (попередники зрілих яйцеклітин) людини з яйцеклітинами мишей, свиней і корів. У тварин рівень білка KIFC1 був більшим, ніж у людини, а якщо в ооцитах тварин його кількість штучно знижували, то в ооцитах починалося «розщеплення полюсів» і, як наслідок, з'являлися помилки в розподілі хромосом між дочірніми клітинами. (Ооцитам, які використовували в експериментах, потрібно було ще раз поділитися, щоб вийшла зріла яйцеклітина, готова до запліднення.)

KIFC1 - білок-мотор, який взаємодіє з білковими нитками, що тягнуться до хромосомів, стягуючи їх у пучок. Не дозволяючи мікротрубочкам розбігатися в сторони, KIFC1 тим самим не дозволяє формуватися зайвим полюсам тяжіння хромосом, контролює число мікротрубочок і їх поведінку. Якщо його штучно додати в людські ооцити, хромосомних помилок буде менше, і, напевно, можна навіть придумати, як підвищити його в тих ооцитах, які знаходяться в яєчниках. Навряд чи варто підвищувати його у всіх жінок, але, принаймні, KIFC1 міг би вирішити проблеми з постійними викидами, які відбуваються через неправильний розподіл хромосом, або захистити дитину від вроджених аномалій розвитку при екстракорпоральному заплідненні.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND