Czyje jądro będzie większe? Plemnik i komórka jajowa konkurują ze sobą po zapłodnieniu

|Z ostatniej chwili

W przyrodzie kolor wściekle żółty bywa stosowany ku przestrodze (patrz: liściołaz żółty) czy jako kamuflaż (patrz: modliszka storczykowa). W Pulsarze natomiast – to sygnał końca embarga, które prestiżowe czasopisma naukowe nakładają na publikowane przez badaczy artykuły. Tekst z żółtym oznaczeniem dotyczy więc doniesienia, które zostało upublicznione dosłownie przed chwilą.

„Fakt ten znany jest od dziesięcioleci, ale nikt tak naprawdę nie rozumie, dlaczego tak się dzieje. Naukowcy traktowali to po prostu jako cechę, a nie coś, co można zbadać eksperymentalnie” – mówi Kyogoku Hirohisa, biolog rozwojowy z Uniwersytetu w Kobe.

Wydawałoby się to wbrew logice – oddzielne jądra mogą wręcz zwiększać ryzyko błędów podczas pierwszego podziału komórki. Po co zatem czekać?

DNA, które jednostka dziedziczy po matce i ojcu, różni się nie tylko pod względem zapisanej informacji genetycznej. Genom matki zawiera wiele specjalnych modyfikacji chemicznych – małych znaczników znajdujących się na cząsteczkach, wokół których owinięte jest DNA. Genom plemnika takich modyfikacji praktycznie nie zawiera.

A pełnią one bardzo ważną funkcję: regulują ekspresję genów – to kiedy, na jak długo (a czasem wcale) są one włączane w danej komórce. To dzięki nim, mimo że komórki naszego organizmu wywodzą się z jednej zygoty, nie są identyczne. Owszem, mają ten sam zapis DNA, ale w zależności od tego, które geny są aktywne, a które nie, człowiek ma całą gamę różnorodnych komórek. Właściwe znaczniki są niezbędne dla zdrowego rozwoju embrionalnego. Uczeni zaczęli więc podejrzewać, że rozdzielenie przedjądrzy może mieć wpływ na regulację genów.

Badania Japończyków dowodzą, że rozmiar przedjądrzy jest niezbędny do utrzymania prawidłowych modyfikacji. Nie może on być zbyt duży, bo wtedy naturalny poziom oznakowania DNA spada. Uczeni odkryli, że to, co utrzymuje małe rozmiary przedjądrzy w stanie rozdzielonym, to wyścig o ograniczone zasoby wewnątrz wspólnej cytoplazmy.

Konkurencja ogranicza objętość przedjądrzy i niejako wymusza na nich zajęcie się czym innym – daje im czas na „przedmałżeńskie pogawędki”, czyli utworzenie prawidłowej regulacji kilku ważnych znaczników epigenetycznych powstającego zarodka. Pewne geny są specjalnie wyciszane, inne specjalnie podkręcane. Zależy to m.in. od tego, czy pochodzą one od matki, czy ojca. Jest zatem dużo do „ustalenia” i potrzeba na to czasu.

Rozdzielenie genomów rodzicielskich na odrębne przedjądrza nie jest więc po prostu konsekwencją zapłodnienia, ale pełni aktywną funkcję w rozwoju embrionalnym.

„Nawet na początku życia organizacja przestrzenna nie jest jedynie kwestią przypadku” – podsumowuje Kyogoku Hirohisa.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.