Странные белковые структуры выявила группа ученых из Швеции в жгутике сперматозоида. Они закручены в спираль и располагаются в полости микротрубочек.
Необычность находки в том, что эти спирали находятся только в одном месте у всех исследованных под микроскопом сперматозоидов — на самом кончике жгутика (хвоста).
Эксперты полагают, что их открытие может помочь в лечении мужского бесплодия. Правда, для этого сначала надо понять, зачем природа создала спирали.
Материалы исследования шведов опубликованы в журнале Scientific Reports. Белковые структуры в полости микротрубочек нашли после того, как сперматозоид изучили при помощи метода криоэлектронной томографии.
Образцы подвергают мгновенной заморозке. В них не успевают образовываться кристаллы льда с острыми краями, которые «режут» клетку. После биоматериал с разных сторон просвечивают на электронном микроскопе. Полученные изображения объединяют в трехмерную модель.
Получив такую модель после фотографирования сперматозоида, ученые нашли на кончике жгутика спирали. Общеизвестно, что хвост сперматозоида состоит из микротрубочек. Внутри них нет ничего. Однако к ним прикреплены особые моторные белки.
Фото: nature.com.
Они «шевелятся», что заставляет микротрубочки извиваться. В итоге жгутик подергивается — сперматозоид начинает путешествие вперед. Этот процесс можно сравнить с процессом сгибания руки или ноги. Мышцы, прикрепленные к костям, получают сигнал от мозга, сокращают или расслабляются, заставляя конечности совершать движения в пространстве.
Ученые обратили внимание на то, что белковые спирали — словно пробки в бутылке. Есть предположение, что их функция в том, чтобы контролировать взаимодействие микротрубочек с моторными белками. Например, пресекать процесс расширения трубочек или, наоборот, сжимание. Заставлять совершать только сгибательные движения, толкающие сперматозоид вперед в поисках яйцеклетки.
Не исключено, что спирали выступают в роли камеры видеонаблюдения. Каким-то образом заставлять клетку обходить препятствия, ускоряться и, возможно, помогать найти яйцеклетку.
Напомним, что ранее ученые из США выяснили, что крупные в размерах сперматозоиды очень медленно двигаются. Их более мелкие собратья, наоборот, очень юркие и быстрее находят цель.