Яйцеклітини вберегли свої мітохондрії від вікових мутацій

Мітохондріальна ДНК в ооцитах, тобто незрілих яйцеклітинах, не накопичила мутації з віком навіть попри те, що такий процес вже вважається характерним для ядерної ДНК. На думку вчених, це свідчить про еволюційне пристосування, яке дозволяє мітохондріям захищатися від мутацій надбаних з віком. Його вивчення може допомогти краще зрозуміти причини появи захворювань, що асоційовані з мітохондріями, особливо враховуючи те, що в наш час все більше людей схильні розмножуватися у більш пізньому віці. Результати опублікували у Science Advances.

Це Яйцеклітина людини в об'єктиві сканувального електронного мікроскопа (зображення фарбоване). Wellcome Funding

Як досліджували мутації у мітохондріальній ДНК?

На відміну від ядерної ДНК, яку дитина отримує від обох батьків, мітохондрії та їхній генетичний матеріал успадковуються виключно від матері. Тому для дослідження науковці залучили 22 жінок віком від 20 до 42 років. У них взяли зразки крові, слини та ооцитів, які проаналізували за допомогою дуплексного секвенування. Цей підхід до аналізу ДНК відомий своєю точністю, яка у десять тисяч разів перевищує звичайні методи секвенування. Завдяки йому вченим вдалося виявити мутації мітохондріальної ДНК та розрахувати їхню частоту для кожного типу зразків.

Як виявилося, з віком частота мутацій значно зросла у крові та лише злегка у слині, але залишилася незмінною в ооцитах. Крім того, статеві клітини містили менше мутацій, пов'язаних із захворюваннями, а найбільш поширені зміни взагалі припали на некодуючі ділянки ДНК. Наразі науковці планують подальші дослідження, щоб з'ясувати, чи накопичуються мутації у мітохондріях жінок ще старших, ніж поточна вибірка, чи, можливо, цей процес навпаки зупиняється у досить ранньому віці.

Що показали попередні досліди з яйцеклітинами

⛔️ Дослідники краще зрозуміли механізм, завдяки якому яйцеклітини вберігаються від проникнення в них більш ніж одного сперматозоїда. Як виявилося, злиття з першим сперматозоїдом змушує молекули оболонки яйцеклітини змикатися, подібно до застібки-блискавки.

🤰 Біологам вдалося омолодити старі яйцеклітини мишей завдяки пересадженню їх у молоді фолікули, що сприяло кращому заплідненню та розвитку здорових дитинчат. Це може допомогти з лікуванням вікового безпліддя у жінок.

⏸️ Людські яйцеклітини виживають довше за інші клітини організму завдяки тому, що ніби ставлять на павзу дуже енергозатратний процес очищення від непотрібних їм речовин. Відповідно, його пришвидшення може бути однією з причин безпліддя в жінок.

🕘 Новий алгоритм штучного інтелекту підказав найкращий час забору яйцеклітин для штучного запліднення на основі даних про розмір фолікулів, у яких вони розвиваються. Такі результати допоможуть оптимізувати штучне запліднення.