به گفته محققان، نقص در میوز برخی از فعل و انفعالات مهم ژنتیکی مورد نیاز برای جداسازی مناسب کروموزوم در اسپرم و تخمک را مسدود می کند و یکی از دلایل اصلی ناباروری مردان است.
یکی از دلایل مهم ناباروری در انسان ناتوانی مردان در تولید اسپرم سالم است. تخمین زده می شود که ناباروری در 10 تا 15 درصد از زوج ها در سراسر جهان رخ می دهد.
بر اساس مطالعات متعدد، ناباروری میلیون‌ها زوج را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد و مردان 50 درصد موارد را تشکیل می‌دهند. با این میزان، 10 درصد از مردان نابارور اسپرم کمتری تولید می کنند.
اکنون تحقیقات جدید موسسه تحقیقات پزشکی Stowers با همکاری مرکز زیست شناسی سلولی Wellcome در دانشگاه ادینبورگ، آنچه را که ممکن است در فرآیند تشکیل اسپرم اشتباه کند روشن می کند و منجر به نظریه های بالقوه در مورد درمان های احتمالی می شود.
ساختار پروتئین
تولید اسپرم و سلول های تخمک به مونتاژ مناسب یک ساختار پروتئینی شبه شبکه حیاتی در اکثر ارگانیسم های تولید مثلی جنسی، از جمله انسان، بستگی دارد. محققان دریافتند که تغییر نقطه خاصی روی این پل باعث فروریختن پل و ناباروری می شود. این کشف ناباروری مردان در انسان را به دلیل مسائلی شبیه میوز روشن می کند.
به گفته این تیم، تشکیل کمپلکس سیناپتونمال، یک ساختار پروتئینی بزرگ، یکی از چندین فرآیند درگیر در میوز است. این فرآیند تقسیم سلولی منجر به تولید اسپرم و تخمک می شود.
این ساختار به عنوان یک پل عمل می کند، جفت های کروموزوم را در جای خود نگه می دارد و به تعاملات ژنتیکی لازم برای جداسازی مناسب کروموزوم در اسپرم و تخمک اجازه می دهد.
تجزیه و تحلیل دقیق توسط محققان نشان داد که علت ناباروری اختلال در میوز است.
کاترین بیلمایر، پژوهشگر موسسه تحقیقات پزشکی استاورز و سرپرست این مطالعه می‌گوید: ما برای درک اینکه چگونه کروموزوم‌ها به درستی به سلول‌های تولید مثلی تقسیم می‌شوند، علاقه‌مندیم که دقیقاً بدانیم قبل از زمانی که کمپلکس سیناپتونمال بین آنها شکل می‌گیرد، چه اتفاقی می‌افتد.
نقش جهش ها
مطالعات قبلی پروتئین‌های مختلفی را که کمپلکس سیناپتونمال را تشکیل می‌دهند، نحوه تعامل آنها با یکدیگر و اینکه کدام جهش‌ها با ناباروری مردان مرتبط هستند، بررسی کرده‌اند. پل شبکه ای مورد بحث از پروتئینی ساخته شده است که محققان در این مطالعه به بررسی آن پرداختند.
از آنجایی که انسان ها، موش ها و اکثر مهره داران دارای این پروتئین هستند، احتمالا برای تولید مثل ضروری است. با مدل‌سازی جهش‌های مختلف در یک منطقه بالقوه مهم، تیم توانست پیش‌بینی کند که کدام تغییرات در پروتئین انسانی ممکن است عملکرد آن را مختل کند.
محققان در بیانیه خود گفتند که مدل سازی جهش های مختلف در یک منطقه بالقوه بحرانی از پروتئین انسانی به ما امکان می دهد پیش بینی کنیم که کدام یک از این جهش ها ممکن است عملکرد پروتئین را مختل کند.
محققان می گویند با جایگزینی دقیق پروتئین پیچیده سیناپتونمال حیاتی در موش ها، می توانند برای اولین بار عملکرد بخش های پروتئینی کلیدی موجودات زنده را ارزیابی کنند. یک جهش پیش‌بینی‌شده از آزمایش‌های مدل‌سازی نیز تأیید شد که علت ناباروری در موش است.
کار این تیم شامل جراحی دقیق برای دستیابی به نتایج مطلوب بود. آنها بر روی بخش کوچکی از این پروتئین عظیم تمرکز کردند و مطمئن بودند که می تواند کمک قابل توجهی در درمان ناباروری داشته باشد.
بیل مایر می گوید: «آنچه برای من واقعاً هیجان انگیز است این است که تحقیقات ما می تواند به ما در درک این فرآیند اساسی که برای زندگی ضروری است کمک کند.
جزئیات این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شد.