Biologisch vuurwerk veroorzaakt door bevruchting is minstens 300 miljoen jaar oud

Nieuw leven ontstaat, althans onder een fluorescentiemicroscoop. Op dat moment dat het sperma de eicel raakt, ontbranden miljarden zinkatomen over hun nu hechtende oppervlakken.

Dit verbazingwekkende maar kleinschalige fenomeen werd voor het eerst gezien bij menselijke inseminatie in 2016.

“Het was fantastisch”, zei medisch onderzoeker Theresa Woodruff van de Northwestern University destijds. “We ontdekten slechts vijf jaar geleden een zinkvonk in een muis en het was geweldig om zink te zien stralen in een plons van elk menselijk ei.” (Woodruff werkt nu aan de Michigan State University.)

Onderzoekers hebben nu ontdekt dat deze zwangerschapschemie een behouden kenmerk kan zijn van bevruchting bij gewervelde dieren of dieren met een ruggengraat.

De dramatische flits van bevruchting in menselijke eicellen. (Noordwestelijke Universiteit)

evenals in mensen en muizen (muis spier), is dit vuurwerk gemaakt van zink waargenomen in verrijkte makaak en koe (stierenkop) eieren. Een nieuwe studie heeft zojuist een explosie van zink gezien in de Afrikaanse klauwkikker (Xenopus laevis), wat betekent dat dit fenomeen minstens zo oud is als toen de voorouders van kikkers en zoogdieren afweken van evolutionaire manieren, ongeveer 300 miljoen jaar geleden.

Wanneer zink door een onderzocht ei barst, bindt het zich aan moleculaire markers in een reactie die ervoor zorgt dat ze gloeien in een gloeiende lichtflits onder een fluorescentiemicroscoop (hierboven weergegeven).

Northwestern University biochemicus John Siler en collega’s kozen ervoor om naar deze biochemische vonken in de Afrikaanse klauwkikker te kijken vanwege hun grootte en overvloed.

“Diameter Xenopus De eisnelheid is 15 keer die van muizeneieren, wat een meer diepgaande studie van de zinkfluxdynamiek mogelijk maakt, “zei het team. schreven in hun krant.

READ  SpaceX lanceert de Falcon 9-raket die Starlink-satellieten vervoert

kikkerkikker. (Brian Garnett Fotografie/Moment/Getty Images)

Met behulp van krachtige beeldvormingstechnologie zoals röntgenmicroscopie en elektronenmicroscopie, kon het multidisciplinaire team zien hoe eieren zink opslaan in microscopische opslagcompartimenten langs hun oppervlak. Ze maten dat deze opslagblaasjes 10 keer meer zink bevatten dan de rest van het ei – klaar om te barsten als reactie op bevruchting.

De onderzoekers ontdekten ook een significante afgifte van mangaan samen met zink in de eieren van de kikkers, die bij geen van de andere dieren werd waargenomen. Ze hopen nu het mangaangehalte bij muizen te controleren.

“We beschouwen genen vaak als belangrijke regulerende factoren, maar ons werk heeft aangetoond dat atomen zoals zink en mangaan essentieel zijn voor de eerste stappen in ontwikkeling na bevruchting”, Hij zei Woodruff over de nieuwe studie.

Gedetailleerde explosie van zinkvonken bij bevruchting in een menselijk ei.  (Noordwestelijke Universiteit)Gedetailleerde explosie van zinkvonken bij bevruchting in een menselijk ei. (Noordwestelijke Universiteit)

Onderzoek bij muizen suggereert dat de vluchtigheid van zink verschillende doelen dient. HetHeksen de celcyclus in het ei Van meiose – waarbij celdeling plaatsvindt die resulteert in geslachtscellen met slechts een halve set chromosomen – tot mitose – waarbij cellen worden geproduceerd met een volledige set chromosomen. Hierdoor kan het ei zich beginnen te ontwikkelen tot een embryo.

Zink produceert ook fysiologische massa Ander sperma stoppen van het lidmaatschap van de partij. Hetzelfde lijkt te gelden voor mangaan, aangezien Seiler en zijn team hebben aangetoond dat beide elementen de bevruchting rond het ei remmen.

Zink zorgt ook voor volume Het onthult de kwaliteit van de resulterende foetusHet is een zeer bruikbare indicator voor in-vitrofertilisatie (IVF).

READ  Een NASA-helikopter nam een ​​deel van het vliegtuig van de gebroeders Wright naar Mars

“Dit werk kan ons helpen inzicht te krijgen in de interactie tussen de zinkstatus in de voeding en de vruchtbaarheid van de mens,” Hij zei Moleculair bioloog Thomas O’Lorran van de Michigan State University. “[It supports] Een opkomend beeld is dat cellen overgangsmetalen gebruiken om enkele van de vroege beslissingen in het leven van een organisme te reguleren.”

Hun onderzoek is gepubliceerd in natuur chemie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *