Menschliche Fruchtbarkeit: "Velcro Protein" Genetik mit Rundwürmern geteilt

Forscher haben entdeckt, dass ein Klettverschluss-ähnliches Molekül, das essentiell für Spermien ist, um sich während der Befruchtung an Spulwürmern an Eier anzulagern, das gleiche ist, wie es vor 10 Jahren beim Menschen entdeckt wurde. Sie glauben, dass der Befund zu besseren Fruchtbarkeitsbehandlungen und Kontrazeptiva führen könnte.
Die Forscher fanden heraus, dass ein Protein, das wie ein Klettverschluss funktioniert, dazu beiträgt, dass sich Spermien während der Befruchtung an die Eier anheften. Dies ist bei Spulwürmern und Menschen der Fall.

Die Studie, die von der Rutgers University in New Brunswick, New Jersey, geführt wird, ist in der Zeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie.

Der Senior-Autor Andrew Singson, Professor für Genetik, der ein Labor am Waksman-Institut für Mikrobiologie in Rutgers leitet, sagt:

"Menschen und Würmer sind durch einen gemeinsamen Vorfahren verbunden, der vor mehr als 700 Millionen Jahren gelebt hat und diese Entdeckung wird uns Einblick in ihre gemeinsamen Genetik und Fruchtbarkeitspfade geben."

Er und seine Kollegen identifizierten ein Velcro-ähnliches Protein namens SPE-45 in C. elegans Würmer, die Spermien während der Befruchtung an die Eier binden. Das Protein ist das gleiche wie das, das vor 10 Jahren bei Menschen von Forschern in Japan entdeckt wurde, die es Izumo nannten, nach einem japanischen Schrein, der der Ehe gewidmet war.

Prof. Singson sagt, die neue Entdeckung legt nahe, dass ein gemeinsamer Vorfahre von Würmern und Menschen ein SPE-45 / Izumo-ähnliches Gen hatte, das für eine erfolgreiche Befruchtung wichtig war.

Das Finden legt nahe, dass Forscher Würmer verwenden können, um menschliche Fruchtbarkeit zu untersuchen

In ihrer neuen Studie stellte das Team fest, dass Spulwürmer, denen das Protein SPE-45 fehlte, Spermien produzierten, die normal aussahen, aber keine Eier befruchten konnten. Das Problem war das gleiche wie das in den Spermien von Menschen und anderen Säugetieren, denen das Izumo-Protein fehlte.

Die Suche nach dieser SPE-45 / Izumo-genetischen Verbindung zwischen Würmern und Menschen bedeutet, dass Forscher Würmer verwenden können, um Izumo-Funktionen beim Menschen zu untersuchen. Dies ist - angesichts der ethischen und experimentellen Grenzen - viel weniger schwierig als der Einsatz von Menschen.

"Das Protein funktioniert wie ein molekularer Klettverschluss und hilft dabei, dass sich Sperma und Ei verbinden und verschmelzen", erklärt Prof. Singson. "Diese Art von Befund kann eine unverzichtbare Rolle beim Verständnis des biologischen Prozesses spielen."

Ein separater Artikel eines Teams von der Emory University in Georgia und der Setsunan University in Japan, der in derselben Zeitschrift veröffentlicht wurde, bestätigt die Rutger-Ergebnisse mit einem anderen Ansatz.

In dieser Studie hat das Team Wurm- und menschliche DNA-Sequenzen verglichen und analysiert und ein hybrides SPE-45 / Izumo-Molekül geschaffen, das Unfruchtbarkeit bei Würmern heilen kann.

Prof. Singson sagt, dass die Ergebnisse der beiden Gruppen sich gegenseitig bestätigen und die Ergebnisse solider machen. Er schließt:

"Das Finden neuer Fertilitätsgene im Wurm kann uns helfen, die molekularen Grundlagen der menschlichen Fruchtbarkeit besser zu verstehen. Das Endergebnis dieses Wissens könnte eine fundiertere und effektivere Behandlung für menschliche Unfruchtbarkeit und zuverlässige Kontrazeptiva für beide Geschlechter sein."

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