Alphafold arată detalii intime despre fertilizarea ouălor și a spermei

Alphafold arată detalii intime despre fertilizarea ouălor și a spermei

Un instrument de inteligență artificială care a câștigat premiul Nobel anul acesta, are detalii intime despre întâlnirea moleculară dintre Spermă și ouă 1 dezvăluit.

Programul Alphafold, care prezice structurile proteice, a identificat un trio de proteine ​​care acționează ca intermediari între gameți. Fără aceste proteine ​​ar putea reproducere sexuală blocată într -o varietate de animale, de la pește zebra la mamifere.

Cel din 17 octombrie înCelulăConstatarea publicată răstoarnă presupunerea anterioară că doar două proteine ​​- una pe ou și una pe spermă - ar fi suficientă pentru a asigura fertilizarea, spune Enrica Bianchi, o biolog de reproducere la Universitatea din Roma „Tor Vergata” care nu a fost implicată în studiu. „Nu mai este vechiul concept de a avea o cheie și o încuietoare pentru a deschide ușa”, spune ea. „S -a complicat mai mult.”

O unire misterioasă

În ciuda rolului său critic în reproducere, fuziunea cu ouă-reperme la vertebrate este un puzzle molecular care s-a dovedit dificil de descifrat. Conexiunea dintre cele două celule conține proteine ​​care sunt localizate în membrane grase și sunt dificil de examinat folosind metode biochimice comune. Interacțiunile dintre aceste proteine ​​sunt adesea slabe și volatile și este dificil să colectăm suficiente ouă și spermă de la unele dintre animalele de laborator preferate, inclusiv șoareci, pentru experimente la scară largă.

Din acest motiv, studiile timpurii ale biologiei reproductive s -au concentrat adesea pe nevertebrate marine, care eliberează cantități mari de ouă și spermă în apă. „Dacă luați un manual și căutați fertilizarea, veți fi peste tot Archin de mare „Este un lucru complicat de studiat”, spune Gavin Wright, biochimist la Universitatea din York, Marea Britanie, care nu a fost implicat în studiu.

Pentru a depăși problema ofertei, Andrea Pauli, biolog molecular la Institutul de Cercetare pentru Patologie Moleculară din Viena, iar colegii ei și -au început munca Zebra, un tip de vertebrat care își eliberează, de asemenea, ouăle și sperma în apa din jur. Pentru a evita dificultățile de a lucra cu proteine ​​de membrană în laborator, echipa a folosit Alphafold Pentru a prezice interacțiunile dintre proteine. Doi dintre dezvoltatorii Alphafold au primit premiul Nobel pentru chimie pe 9 octombrie.

Nu două, ci trei

Alphafold a prezis că trei proteine ​​spermatozoizi lucrează împreună pentru a forma un complex. Două dintre aceste proteine ​​au fost cunoscute anterior că sunt importante pentru fertilitate. Pauli și colegii ei au confirmat apoi că al treilea este, de asemenea, crucial pentru fertilitate atât la pește zebra, cât și la șoareci și că cele trei proteine ​​interacționează între ele.

Echipa a constatat, de asemenea, că în peștele zebra, trio -ul creează un loc pentru ca o proteină de ou să se lege, oferind un mecanism prin care cele două celule se pot recunoaște reciproc. „Este un mod de a spune:„ Sperma, ai găsit un ou ”și„ ou, ai găsit un spermă ”, spune Andreas Blaha, biochimist la Institutul de Cercetare de Pathologie Moleculară și Coautor al studiului.

Rezultatele ar putea oferi într -o zi o modalitate de a ecraniza persoanele cu infertilitate pentru a vedea dacă problemele cu acest complex ar putea fi cauza, spune Wright.

Rezultatele evidențiază, de asemenea, rolul Alphafold în studierea fertilizării, adaugă el. „Suntem limitați în ceea ce privește experimentarea”, spune el. „S -ar putea ca aceste rezultate ale modelului să joace un rol important în viitor.”

1. Deneke, V.E., și colab. Celulă https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01093-6 (2024).

   Google Scholar

Descărcați referințe