Ген, отсутствие которого делает плодовых мушек, круглых червей, рыбок Данио и мышей стерильными, может играть роль в бесплодии и раннем наступлении менопаузы у женщин.
Человеческий ген NEMP1, кодирующий один из белков ядерной оболочки, пока мало изучен. Ранее в нем были обнаружены мутации, ассоциированные с ранней менопаузой, однако причинно-следственный механизм этой связи оставался загадкой. Благодаря тому, что у животных есть похожие гены, продукты которых играют в клетке идентичную роль, ученым удалось выяснить, как именно NEMP1 связан с функцией продолжения рода.
Можно сказать, что открытие было сделано случайно, в ходе поиска генов, участвующих в развитии глаз плодовых мушек на ранних стадиях эмбрионального развития. Ранее было показано, что нарушение функции гена NEMP1 у лягушек приводит к нарушению формирования глаза, однако при блокировке экспрессии этого гена у мух подобного эффекта не наблюдалось. Мухи казались здоровыми, но были абсолютно бесплодны. У червей, рыбок Данио и мышей также наблюдалось в той или иной степени выраженное влияние «выключения» NEMP1 на способность к размножению.
После тщательного изучения выяснилось, что «выключение» NEMP1 приводит к нарушению строения ядерной оболочки яйцеклетки. Как правило, оболочка ядра представляет собой довольно жесткую структуру, которую можно условно сравнить с футбольным мячом. У пораженных яйцеклеток же эта оболочка тонкая и гибкая, как воздушный шарик.
Ученые подозревают, что ядерная оболочка должна быть достаточно жесткой, чтобы защитить хромосомный материал от внешней среды. С возрастом в яичниках образуются нити коллагена, которые создают неблагоприятные условия для яйцеклеток, что ускоряет их потерю. Как только все яйцеклетки заканчиваются, наступает менопауза. Естественно, дефектные клетки с «мягкими» ядрами гораздо более восприимчивы к возрастным изменениям овариальной ткани, что теоретически может приводить как к проблемам с репродуктивной функцией, так и к ранней менопаузе.
Сейчас ученым интересно выяснить, важна ли жесткость ядерной оболочки яйца для нормальной функции яйцеклеток у людей. На данный момент для гена NEMP1 известны мутации, связанные с ранним наступлением менопаузы. Остается определить, есть ли эти мутации у женщин, испытывающих проблемы с зачатием. Уже создана линия эмбриональных стволовых клеток человека, в которые с помощью технологии CRISPR были внесены специфические мутантные варианты NEMP1, связанные с репродуктивными проблемами. Это позволит изучить влияние данного гена на строение ядерной оболочки яйцеклетки.
Вот так случайное открытие, сделанное на плодовых мушках, может открыть новые горизонты в понимании генетики репродуктивного здоровья человека.
