کارشناسان می‌گویند اگر پروتئین‌های تخمدان انسان همان قدرت ماندگاری را از خود نشان دهند، این امر «تعجب‌کننده» خواهد بود.

به گزارش پایان تیتر به نقل از ساینس نیوز، پستانداران، از جمله انسان، با تمام اووسیت ها – سلول هایی که به تخم بالغ می شوند – متولد می شوند. اما بر خلاف بسیاری از سلول های کوتاه مدت در بدن، برخی از تخمک ها حتی پس از بیش از ۴ دهه زنده و سالم هستند. اکنون، دو مطالعه جدید بر روی موش، دلیل احتمالی این طول عمر را کشف می‌کنند که باروری را تا بزرگسالی به خوبی حفظ می‌کند. تخمدان‌ها، جایی که تخمک‌ها متولد می‌شوند، حاوی پروتئین‌هایی هستند که تقریباً به اندازه خود حیوانات دوام می‌آورند و می‌توانند به دوام تخمک‌ها کمک کنند.

مشخص نیست که آیا پروتئین های تخمدان انسانی همان قدرت ماندگاری را نشان می دهند. جان لابادیا، زیست شناس مولکولی و ژنتیک شناس از دانشگاه کالج لندن، که به هیچ یک از این دو مطالعه مرتبط نبود، می گوید: «این امر بسیار شگفت انگیز است. “ما در مورد پروتئین هایی صحبت می کنیم که ده ها سال قدمت دارند” که به طور بالقوه به زندگی جدید کمک می کنند.

در انسان، جنین دختر ۲۰ هفته ای به طور معمول دارای ۶ تا ۷ میلیون تخمک است. بیشتر آنها می میرند، اما حدود ۳۰۰۰۰۰ به بلوغ می رسند و حدود ۱۰۰۰ نفر در سنین ۵۰ سالگی در یائسگی زنده می مانند. بسیار بیشتر از میانگین طول عمر یک پروتئین. سلول ها بیشتر مولکول ها را در عرض چند روز بازیافت می کنند.

اما همه پروتئین ها به این سرعت تجزیه نمی شوند. پروتئین‌هایی با عمر طولانی که سال‌ها در جوندگان و دهه‌ها در انسان دوام می‌آورند، در عدسی چشم، غضروف مفاصل، مغز و میتوکندری، اندامک‌های مولد انرژی سلول‌ها یافت شده‌اند. دانشمندان همچنین از چند پروتئین پایدار در تخمدان‌ها می‌دانستند اما میزان رایج بودن آنها را نمی‌دانستند.

برای کشف این موضوع، دو تیم پشت کار جدید از استراتژی‌های مشابهی استفاده کردند که هدف آن تعیین مدت زمان ماندن پروتئین‌ها بود. هر دو موش ماده غذا می‌خورند که حاوی نوع سنگین کربن یا نیتروژن بود. حیوانات این عنصر سنگین را در پروتئین‌های خود گنجانده‌اند، مانند توله‌هایشان در رحم. به زودی پس از به دنیا آمدن بچه ها، دانشمندان آنها را به غذاهای حاوی نوع سبک تر و رایج تر کربن یا نیتروژن تغییر دادند. هر پروتئینی که این جوندگان نسل دوم قبل از تغییر تولید کنند، حاوی عنصر سنگین‌تر است، در حالی که پروتئین‌هایی که بعدا ساخته می‌شوند، نسخه سبک‌تر را حمل می‌کنند و محققان را قادر می‌سازد تا سن پروتئین‌ها را بسنجند.

یک گروه به سرپرستی بیولوژیست سلولی ملینا شوه از موسسه ماکس پلانک برای علوم چند رشته ای، تخمک های موش های ۸ هفته ای را که در دوران اولیه تولیدمثلی خود هستند، تجزیه و تحلیل کردند. آنها در ماه گذشته در Nature Cell Biology گزارش دادند که حدود ۱۰ درصد از پروتئین های این سلول ها در حالی که حیوانات در رحم بودند ساخته شده اند.

برای تعیین سرعت تجزیه این پروتئین‌ها، محققان دوباره از تغییر غذا برای برچسب زدن پروتئین‌ها در تخمدان‌های بالغ تا ۱۵ ماه استفاده کردند که سنی بالا برای موش‌ها است. مدل‌سازی ریاضی نشان داد که بیش از ۱۰ درصد از پروتئین‌ها نیمه‌عمری دارند – زمان تجزیه ۵۰ درصد مولکول‌ها – بیش از ۱۰۰ روز، تقریباً ۱۳ درصد از طول عمر موش. بسیاری از آنها در بیشتر عمر جوندگان در تخمدان ها ماندند. شوه می گوید: با توجه به مدت زمان ماندگاری تخمک ها در پستانداران، داشتن این پروتئین های طولانی مدت برای تخمدان منطقی است.

Ewa Bomba-Warczak، عصب‌شناس در دانشگاه پنسیلوانیا، و همکارانش یافته‌های مشابهی کردند که در مقاله‌ای که در eLife پذیرفته شده است، توضیح دادند. هنگامی که محققان تخمک های موش های ۷ ماهه را تجزیه و تحلیل کردند، متوجه شدند که حدود ۵ درصد از پروتئین های تخمک قبل یا اندکی پس از تولد سنتز شده اند. تا سن ۱۱ ماهگی، جوندگان هنوز نزدیک به ۱۰ درصد از آن گروه عمر طولانی را داشتند.

کارن برکوویتز، بیولوژیست تولید مثل و غدد درون ریز در کالج پزشکی دانشگاه درکسل، می گوید: «هر دو آنها مطالعات خوب و قابل توجهی از گروه های معتبر در زمینه ما هستند.

هر دو مطالعه همچنین نشان دادند که برخی از پروتئین ها بیشتر از سایرین در اطراف خود باقی می مانند. جفری ساواس، عصب شناس از دانشگاه نورث وسترن، یکی از نویسندگان مطالعه eLife، می گوید یکی از موارد برجسته، ZP3 است که مهم است زیرا گیرنده روی سطح تخمک نیز هست که اجازه ورود اسپرم را می دهد. میتوکندری ها همچنین غنی از پروتئین های طولانی مدت بودند. فرزندان اندامک‌ها را از مادر خود به ارث می‌برند و پروتئین‌های بادوام ممکن است اطمینان حاصل کنند که میتوکندری‌ها وقتی از طریق تخم‌ها منتقل می‌شوند، سالم هستند. لی لی، زیست شناس تولید مثل از دانشکده پزشکی دانشگاه میسوری، می گوید: «مادر تمام میتوکندری ها را به نسل بعدی می دهد. “آنها بهتر است خوب باشند.”

محققان می گویند نتایج روش های واضحی برای تقویت عملکرد تخمدان پیشنهاد نمی کند. اما آماندا کالن، زیست‌شناس تولید مثل دانشکده پزشکی دانشگاه ییل، می‌گوید آزمایش‌های تشخیصی مبتنی بر سطوح پروتئین طولانی‌مدت می‌تواند برای بیمارانی که نگران باروری خود هستند ارزشمند باشد. حتی اگر نتوانم جلوی پیری تخمدان را بگیرم، اگر بتوانم پیش‌بینی کنم چه کسی سریع‌تر پیر می‌شود، می‌توانم چیزی مانند انجماد تخمک را پیشنهاد کنم.

ناپدید شدن تدریجی پروتئین های طولانی مدت از تخمدان ها ممکن است به توضیح اینکه چرا باروری پس از یک سن خاص کاهش می یابد کمک کند. فرانچسکا دانکن، زیست شناس تولید مثل در Northwestern و یکی از نویسندگان مطالعه eLife، می گوید که در ابتدا برعکس فکر می کرد زیرا سلول ها نمی توانند پروتئین های طولانی مدت را تغییر دهند و ممکن است در طول زمان آنقدر آسیب جمع شوند که از کار بیفتند. دانکن می‌گوید: «من تصور می‌کردم که اگر پروتئینی طولانی‌مدت باشد، باید بد باشد.

مترجم: بیتا جعفری

انتهای پیام/