Учёные обнаружили неожиданные возрастные изменения в сперматозоидах
Исследователи выявили новый механизм старения сперматозоидов, который может оказывать влияние на мужскую фертильность и развитие потомства. Установлено, что с возрастом в половых клетках мужчин изменяются не только ДНК, но и состав молекул РНК. В ходе экспериментов на мышах учёные зафиксировали значительную перестройку этих молекул в середине их жизни. Об этом сообщает ScienceAlert, ссылаясь на исследование, опубликованное в журнале The EMBO Journal. Пишет Life.ru.
Специалисты сосредоточились на небольших некодирующих РНК, содержащихся в сперматозоидах и участвующих в регуляции клеточных процессов. Для анализа использовалась технология PANDORA-seq, которая позволяет выявлять разновидности РНК, сложные для обнаружения стандартными методами секвенирования.
Результаты исследования показали, что с возрастом состав этих молекул значительно меняется. В частности, в головках сперматозоидов старых мышей наблюдалось увеличение длинных фрагментов рибосомной РНК, в то время как коротких становилось меньше. Интересно, что перестройка происходила неравномерно: в середине жизни животных фиксировался резкий скачок.
Подобная закономерность была обнаружена и у людей. Анализ образцов спермы двух независимых групп доноров подтвердил, что соотношение длинных и коротких фрагментов РНК также связано с возрастом мужчин. Однако установить столь же резкий возрастной перелом у человека пока не удалось.
«Это похоже на обнаружение молекулярных часов, которые тикают с возрастом как у мышей, так и у людей», — отметил исследователь из Университета Юты Ци Чэнь.
По его словам, изменения могут накапливаться постепенно, прежде чем достигнут критического уровня.
Чтобы выяснить возможные последствия такой перестройки, учёные ввели в эмбриональные стволовые клетки мышей комбинацию фрагментов РНК, характерных для сперматозоидов старых животных. После этого они зафиксировали изменения активности генов, связанных с обменом веществ и нейродегенеративными процессами.
Полученные данные позволяют предположить, что возраст отца может влиять на раннее развитие эмбриона не только через накопление мутаций ДНК. Сперматозоиды передают яйцеклетке молекулы РНК, которые могут участвовать в регуляции работы генов будущего организма.
Тем не менее, исследование пока не подтверждает, что изменения непосредственно вызывают бесплодие или заболевания у детей. Авторам предстоит установить причины перестройки РНК и проверить её влияние на репродуктивное здоровье человека. В будущем открытие может помочь в разработке новых методов оценки биологического возраста сперматозоидов и качества спермы.
Ранее сообщалось о накоплении опасных генетических мутаций в сперматозоидах с возрастом мужчин. Исследователи проанализировали ДНК более тысячи сперматозоидов у 81 мужчины в возрасте от 24 до 75 лет. Выяснили, что у зрелых мужчин некоторые мутации встречаются чаще, потенциально повышая риски для будущего потомства. Однако наличие генетических изменений не означает, что они обязательно передадутся ребёнку.
