Alphafold pokazuje intimne detalje o gnojidbi jaja i sperme

Alphafold pokazuje intimne detalje o gnojidbi jaja i sperme

Alat za umjetnu inteligenciju koji je ove godine osvojio Nobelovu nagradu, ima intimne detalje o molekularnom susretu između Sperma i jaja 1 otkriveno.

Alphafold program, koji predviđaju strukture proteina, identificirali su trio proteina koji djeluju kao posrednici između gameta. Bez ovih proteina bi mogli seksualna reprodukcija zaustavio se u raznim životinjama, od zebrafish do sisavaca.

Onaj 17. listopada uĆelijaObjavljeni nalaz poništava raniju pretpostavku da bi samo dva proteina - jedan na jajetu i jedan na spermi - bilo dovoljno za osiguranje oplodnje, kaže Enrica Bianchi, reproduktivna biologinja sa Sveučilišta u Rimu "Tor Vergata" koji nije bio uključen u studiju. "To više nije stari koncept ključa i brave za otvaranje vrata", kaže ona. "Postalo je složenije."

Tajanstvena unija

Unatoč kritičkoj ulozi u reprodukciji, fuzija jaja sperma kod kralježnjaka je molekularna zagonetka koja se pokazala teško dešifrirati. Povezanost dviju stanica sadrži proteine ​​koji se nalaze u masnim membranama i teško ih je ispitati pomoću uobičajenih biokemijskih metoda. Interakcije između ovih proteina često su slabe i nestabilne, a teško je prikupiti dovoljno jaja i sperme od nekih od omiljenih laboratorijskih životinja, uključujući miševe, za eksperimente velikih razmjera.

Iz tog razloga, rane studije reproduktivne biologije često su se usredotočile na morske beskralješnjake, koji u vodu oslobađaju velike količine jaja i sperme. “Ako uzmete udžbenik i potražite gnojidbu, sve ćete biti preko njega morski jež "Škakljivo je studirati", kaže Gavin Wright, biokemičar sa Sveučilišta u Yorku, Velika Britanija, koji nije bio uključen u studiju.

Da bi prevladali problem s opskrbom, Andrea Pauli, molekularna biologinja na istraživačkom institutu za molekularnoj patologiji u Beču, a njezini kolege započeli su svoj rad Zebra, vrsta kralježnjaka koji također oslobađa jaja i spermu u okolnu vodu. Kako bi zaobišao poteškoće u radu s membranskim proteinima u laboratoriju, tim je koristio Alfafold predvidjeti interakcije između proteina. Dvojica Alphafoldovih programera dobila je Nobelovu nagradu za kemiju 9. listopada.

Ne dva, već tri

Alphafold je predvidio da tri proteina sperme rade zajedno kako bi formirali kompleks. Dva od ovih proteina prethodno su bila poznata kao važna za plodnost. Pauli i njezine kolege potvrdili su da je treći također presudan za plodnost i kod zebrafish -a i miševa i da tri proteina međusobno djeluju.

Tim je također otkrio da u zebrafish trio stvara mjesto za vezanje proteina jaja, pružajući mehanizam kojim se dvije stanice mogu prepoznati. "To je način da kažete:" Sperma, pronašli ste jaje "i" jaje, pronašli ste spermu ", kaže Andreas Blaha, biokemičar na istraživačkom institutu za molekularne patologije i koautor studije.

Rezultati bi jednog dana mogli pružiti način da se ljudi s neplodnošću pregledaju kako bi vidjeli mogu li problemi s ovim kompleksom biti uzrok, kaže Wright.

Rezultati također ističu Alphafoldovu ulogu u proučavanju oplodnje, dodaje. "Ograničeni smo u pogledu eksperimentiranja", kaže on. "Moglo bi se dogoditi da ovi rezultati modela igraju važnu ulogu u budućnosti."

1. Deneke, V.E. i sur. Ćelija https://www.cell.com/cell/fulltext/s0092-8674(24)01093-6 (2024).

   Google znalca

Preuzmite reference