Высокая температура повредила ДНК сперматоцитов

Иммунофлуоресцентный анализ сперматоцитов и ооцитов C. elegans после нагревания и контрольной группы. Синим цветом показана ДНК, зеленым — фокусы рекомбиназы RAD-51 (х — среднее количество фокусов на ядро)


Чтобы убедиться в том, что нарушения ДНК сказываются на фертильности самцов, ученые получили потомство от особей, подвергнутых и не подвергнутых тепловому шоку. Примечательно, что способность к оплодотворению у сперматоцитов нарушена не была — исследователи получили сравнимое количество яиц от особей контрольной и экспериментальной групп. Однако если количественной разницы заметно не было, качественная оказалась весьма значительной: количество нежизнеспособных яиц от самцов, подвергнутых тепловому шоку (в среднем 6 ± 4 мертвых яйца/выводок; количество выводков 38), в среднем в три раза больше (p < 0,001), чем от самцов контрольной группы (в среднем 2 ± 2 мертвых яйца/выводок; количество выводков 23).

 

Авторы предположили, что причиной нарушения целостности генетического аппарата мужских гамет может быть мобилизация транспозонов, которая приводит к возникновению двухцепочечных разрывов в ДНК. Проверили они с помощью количественного ПЦР-анализа, проанализировав уровень экспрессии транспозазы Tc1. Выяснилось, что экспрессия Tc1-транспозазы в нагретых C. elegans выше, чем в контрольной группе в 2,4 раза, тогда как в ооцитах значительной разницы не выявили. Однако авторы обращают внимание, что 2,4-кратное увеличение экспрессии гена транспозазы Tc1 вряд ли объясняет 25-кратное учащение повреждений ДНК в сперматоцитах, поэтому уточняют, что мобилизация транспозонов Tc1/mariner — вероятно, лишь одна из причин нарушения генетического аппарата мужских гамет C. elegans при воздействии высоких температур.

Исследование открывает потенциальные возможности глубокого понимания процессов, связанных с нарушениями сперматогенеза у различных организмов при изменении температуры среды. К тому же, оно позволяет рассуждать о наличии определенных механизмов, подавляющих эти патологические процессы в женских гаметах — также многообещающий предмет для изучения.

Вопросы фертильности, в том числе мужской, довольно активно изучаются. Например, уже известны эпигенетические факторы, возникающие вследствие стресса и влияющие на качество спермы. Но если с хроническим стрессом справиться не так просто, то отдать предпочтение определенному виду нижнего белья уже проще и, видимо, имеет смысл, ведь мужчинам в боксерах свойственна более здоровая сперма.

Оригинал: https://nplus1.ru/news/2020/10/28/heat-shock-sperm