Диаметр головки сперматозоида человека составляет примерно 0,003 миллиметра. И при этом она должна вместить набор хромосом с 23 нитями ДНК длиной в один метр. По сложности задачи это похоже на попытку поместить арбуз в теннисный мяч - то, есть невозможно. Но человеческий организм справляется, и ученые объяснили, как.
Сперматозоиды человека способны справляться с практически неразрешимой задачей - они успешно переносят в себе 23 нити ДНК, которые имеют общую длину в один метр. При этом эти тонкие нити не должны рваться, запутываться между собой и образовывать узлы. Ученые из Университетской клиники Бонна (Германия) объяснили, как это возможно.
Как ДНК помещается в сперматозоиде
Если во время сбора чемодана выясняется, что вещей слишком много, и молния не закрывается, мы садимся сверху на чемодан, чтобы его содержимое легло плотнее. То же самое происходит и во время сперматогенеза, отмечают немецкие ученые. Обычно нити ДНК располагаются очень свободно, однако в сперматозоидах хромосомы с генетическим материалом должны лежать очень плотно друг к другу. Поэтому они складываются особым образом, как фигуры во время игры в тетрис, то есть, без пустых пространств.
Биологи называют этот процесс гиперконденсацией. В своем свободном состоянии нити ДНК обернуты вокруг многочисленных сферических белковых молекул - гистонов. В этом состоянии они напоминают бусы из 23 жемчужин. Во время процесса гиперконденсации гистоны заменяются протаминами - низкомолекулярными основными белками, которые располагаются в ядрах сперматозоидов. Благодаря своему химическому составу протамины оказывают на ДНК очень сильное притяжение. Поэтому нить оборачивается очень прочными и плотными петлями вокруг протамина, благодаря чему помещается в головку сперматозоида.
