Рост температуры окружающей среды приводит к повреждению ДНК в созревающих сперматозоидах и изменениям в мужском геноме.
unsplash.com/CC 0Не нужно выходить из дома, чтобы попасть к докторуНовостьСвет, тепло и крепкое здоровье. Для чего еще нужен мирный атом?
Результаты исследования, проведенного сотрудниками Института молекулярной биологии Университета штата Орегон (США), опубликованы в журнале Current Biology.
Известно, что оптимальная температура для формирования сперматозоидов должна быть чуть ниже температуры тела, 30–35 градусов по Цельсию, поэтому тестикулы, где происходит процесс созревания мужских половых клеток, вынесены за пределы тела. Повышение температуры среды всего на один градус по Цельсию негативно сказывается на мужской фертильности. Рост случаев мужского бесплодия в мире связывают с популярностью горячих ванн, тесной одежды и долгого пребывания в водительском кресле. Однако биологические причины, лежащие в основе этого феномена, до сих пор были неясны.
12 неловких вопросов к сексологу — смотрите в нашей галерее:
12фотографий12фотографий12фотографий
Используя в качестве модельного организма червя Caenorhabditis elegans, геном которого полностью расшифрован, биологи нашли ответ на этот вопрос. У C. elegans, как и у человека, минимальное повышение температуры окружающей среды приводит к снижению способности к размножению. Эксперименты показали, что при повышении этой температуры на два градуса по Цельсию число разрывов двойной нити ДНК в формирующихся сперматозоидах возрастает в 25 раз по сравнению с нормальной для C. Elegans температурой. Яйцеклетки, оплодотворенные такими поврежденными сперматозоидами, не способны к производству потомства.
Как установили исследователи, повреждение нитей ДНК связано с ростом активности транспозонов («прыгающих генов») — мелких сегментов ДНК, которые способны передвигаться и размножаться внутри генома, встраиваясь в новые участки и меняя генетическую информацию. С «перепрыгиванием» транспозонов связывают появление многих наследственных заболеваний. В норме в формирующихся половых клетках, и мужских, и женских, активность транспозонов подавлена. Однако при повышении температуры окружающей среды в сперматозоидах этот механизм блокировки ломается.
При этом яйцеклетки, созревающие при температуре тела, оказались, в отличие от сперматозоидов, не такими чувствительными к температуре среды. На рост температуры они никак не реагируют — в них не растет активность транспозонов и не происходит повреждения ДНК и изменений в геноме.
health.mail.ru
