Радиация наносит непоправимый урон сперматозоидам, а яйцеклетки — восстанавливаются

Ученые показали, что радиация необратимо повреждает зрелые сперматозоиды и нарушения передаются потомкам. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Исследователи из Кельнского университета обнаружили, что радиационные повреждения зрелых сперматозоидов не могут быть устранены, а передаются потомству. Женские половые клетки при этом полностью восстанавливаются и пытаются «исцелять» сперматозоиды.

Ученые использовали нематоды Caenorhabditis elegans в качестве модели для исследования влияния радиации на генетические изменения. Исследование показало, что радиационные повреждения ДНК не препятствуют функционированию сперматозоидов, при этом яйцеклетки при аналогичных повреждениях либо полностью восстанавливаются, либо становятся нежизнеспособными, если повреждение нельзя устранить.

При слиянии яйцеклетки с поврежденным сперматозоидом материнские репарационные белки пытаются восстановить отцовскую ДНК. Но для этой цели используется механизм, который случайным образом объединяет разорванные фрагменты ДНК. Это приводит к большому количеству мутаций, отмечают исследователи. 

Эффект воздействия радиации на женские (слева) и мужские (справа) половые клетки на эмбриональную летальность у нематод. При воздействии радиации на женские особи летальность наблюдается в первом поколении (нежизнеспособные яйцеклетки), при этом в будущих поколениях рожденное потомство полностью восстанавливается до нормальных уровней. Воздействие радиацией на мужские особи незначительно увеличивает летальность в первом поколении, но она возрастает в будущих поколениях. Изображение: Siyao Wang et al., Nature

Потомки, полученные в результате такого «восстановления», несут хромосомные повреждения, которые не устраняются стандартными механизмами восстановления ДНК. Соединенные гены удерживаются вместе специфическими гистоновыми белками HIS-24 и HPL-1, которые мешают нормальному восстановлению, добавляют ученые.

Чтобы проверить работает ли аналогичный процесс у людей, исследователи изучили наборы генетических данных, собранных для проектов 1000 Genome Project и Islandic deCODE. Ученые обнаружили в этих наборах те же структурные варианты ДНК или случайно собранные хромосомы. Как и у нематод, хромосомные аберрации специфически передавались от отцов, а не от матерей.

Исследователи отмечают, что такое повреждение потенциально может быть нанесено, например, во время лучевой или химиотерапии. Поэтому при планировании беременности после такого лечения необходимо учитывать возможный риск, который сохраняется в течение двух месяцев, необходимых для создания новой спермы вместо поврежденной.


Читать далее:

17-летний инженер придумал безмагнитный двигатель: его смогут применять в электромобилях

Ударная волна от Солнца открыла трещину в магнитном поле Земли

Выяснилось, сколько лет воде, которую мы пьем сегодня

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости
Российские школьники создают автономную систему для борьбы с браконьерами
Новости
Телескоп НАСА наблюдал сверхновую, которая противоречит современным теориям
Космос
Данные передали со скоростью 25 Мбит/с на расстоянии в 226 000 000 км
Космос
Мертвая звезда осветила мощной вспышкой соседнюю галактику
Космос
Биологи представили альтернативную теорию происхождения строительных блоков жизни
Наука
Биоинженеры спроектировали клетки-киллеры для терапии рака мозга
Наука