Według WHO problem dotyka nawet 1/6 populacji świata. Badania naukowców z IIMCB opublikowane w Nature Communications oraz Scientific Data pozwalają lepiej zrozumieć molekularne podstawy nieprawidłowego rozwoju komórek jajowych i plemników.
Istotna zmiana w dotychczasowej wiedzy
Nauka w dalszym ciągu poszukuje odpowiedzi na pytania o molekularne mechanizmy prowadzące do niepłodności. Zespół badaczy z Laboratorium Biologii RNA – Grupa ERA Chairs w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej (IIMCB), skupił się na białkach TENT5, które stosunkowo niedawno znalazły się w polu zainteresowania biologii. Analizy bioinformatyczne pozwoliły na ich identyfikację dopiero w 2016 r. Białka TENT5 odpowiadają za poliadenylację – proces niezbędny m. in. dla prawidłowego rozwoju komórki jajowej i plemnika.
– Mówiąc najprościej, bez białek TENT5 nie ma poliadenylacji, a bez poliadenylacji nie ma życia – mówi jeden z głównych autorów badania, dr Michał Brouze. – Dotychczas panował pogląd, że jeżeli brakuje TENT5 lub z różnych przyczyn nie pełnią one swojej funkcji, mogą być zastąpione przez inne białka. My udowodniliśmy, że są niezastępowalne – jest to istotna zmiana w dotychczasowej wiedzy na temat molekularnych mechanizmów płodności i bezpłodności – dodaje badacz z IIMCB.
Czytaj też:
Zebrali materiał genetyczny 300 polskich stulatków. Unieśmiertelnili ich limfocyty
Odkrycie sięgające poza laboratoria
W badaniu połączono różne metodologie i aspekty badań biologicznych. Zespół przeprowadził badania nad mutacjami czterech białek rodziny TENT5 u myszy, z zastosowaniem metod klasycznej embriologii. Skupiono się na morfologii oocytów i plemników oraz ich potencjale do rozwoju i zapłodnienia. Jednocześnie użyto najnowocześniejszych precyzyjnych metod badania kwasów nukleinowych, m.in. korzystając z sekwencjonowania całych nici RNA z użyciem nanoporów na platformie ONT i poszukiwania powtarzalnych motywów w tych sekwencjach, które mogłyby decydować o specyficzności działania białek TENT5. Kompleksowa analiza tak uzyskanych danych przez mgr. Agnieszkę Czarnocką-Cieciurę, główną autorkę pracy opublikowanej w Scientific Data, umożliwiła identyfikację specyficznych genów zależnych od TENT5, które są niezbędne dla rozwoju gamet.
- Nasze badania opisane w ostatnich publikacjach pokazują konkretne mechanizmy molekularne i bezpośrednio zwiększają zrozumienie działania najważniejszych mechanizmów w komórce jajowej i plemniku – mówi dr Michał Brouze. – Te wyniki będą cenne dla naukowców badających cytoplazmatyczną poliadenylację w kontekście rozwoju gamet i niepłodności. W rezultacie nasze wyniki mogą wyjść poza laboratoria i stanowić fundament przyszłych terapii w leczeniu niepłodności – podsumowuje biolog molekularny.
Przełomowe badania w historii IIMCB
Artykuł opublikowany w Nature Communications opisujący rolę białek TENT5 zdobył pierwsze miejsce w wewnętrznym konkursie na najlepszą publikację naukową w Instytucie – Best Papers Awards 2024. – Uzyskanie tak istotnych wyników nie byłoby możliwe bez wsparcia infrastrukturalnego IIMCB w ramach Infrastruktury Badawczej Molekuł i Komórek INN-MOL-CELL – pragnę zwłaszcza podziękować kierowanej przez dr. Olgę Gewartowską Pracowni Inżynierii Genomu, która odpowiadała za stworzenie modyfikowanych genetycznie linii myszy wykorzystanych w tych badaniach – podkreśla dr Michał Brouze.
Czytaj też:
Odkrywca nowych mechanizmów przetwarzania informacji w komórce z nagrodą premiera