¿Podría el esperma arponear el óvulo para facilitar la fertilización? Esa es la posibilidad intrigante planteada por el descubrimiento de la Escuela de Medicina de la Universidad de Virginia de que una proteína dentro de la cabeza del esperma forma filamentos puntiagudos, lo que sugiere que estos pequeños filamentos pueden unir los espermatozoides ysu objetivo
El hallazgo, 14 años en proceso, se ha ganado la portada de la revista científica Andrología . Representa un importante paso adelante en la disección fina de la arquitectura proteica de la matriz acrosómica del esperma, un orgánulo en la cabeza del esperma, y sugiere una nueva hipótesis sobre lo que sucede durante la fertilización.
"Este hallazgo realmente ha capturado nuestra imaginación", dijo el investigador de reproducción UVA John Herr, PhD, del Departamento de Biología Celular. "Una de las proteínas principales que abunda en el acrosoma [en la región arterior de la cabeza del esperma]se está cristalizando en filamentos, y ahora postulamos que están involucrados en la penetración del huevo: esa es la nueva hipótesis que emerge del hallazgo, lo que lleva a un conjunto completamente nuevo de preguntas y nuevas hipótesis sobre la estructura muy fina de los eventos moleculares durante la fertilización."
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El descubrimiento es el resultado de una larga colaboración entre el laboratorio de Herr y el laboratorio de Wladek Minor, PhD, del Departamento de Fisiología Molecular y Física Biológica. Hace años, el laboratorio de Herr descubrió la proteína que ahora se ha demostrado que forma los filamentos, que denominaron proteína 1 similar a la lisozima espermática SLLP1. Esta proteína es miembro de una familia de proteínas que ahora se sabe que residen dentro del acrosoma.
El laboratorio de Herr, sin embargo, no tenía forma de determinar la forma y la estructura de la proteína. Ahí fue donde entró el laboratorio de Minor. Para descubrirlo, el equipo de Minor tuvo que capturar la proteína dentro de un cristal estático, enfriar el cristal a temperaturas criogénicaspara evitar la descomposición y luego explotarlo con rayos X. Al examinar cómo se refractaban esos rayos X, podían calcular la forma de la proteína, algo así como mapear un naufragio con un sonar.
No fue una tarea fácil, requirió muchos intentos y mucho análisis. Pero al final, pudieron producir una de las primeras descripciones de una proteína de esperma ". Esta es una proteína importante, porque es la primera estructura cristalina de unproteína dentro del acrosoma de los espermatozoides ", dijo Heping Zheng, autor principal del artículo que describe el descubrimiento." También es la primera estructura de una proteína de esperma de mamífero con un compañero específico de unión del lado del ovocito caracterizado. Según nuestro conocimiento, solo nueve proteínasobtenido específicamente de esperma de mamífero tiene estructuras conocidas "
Una moneda de oro clavada en el mástil
La nueva comprensión de la estructura ahora actuará como un mapa para Herr y otros biólogos reproductivos que exploran cómo ocurre la fertilización. "En el nivel fundamental, comprender que la arquitectura molecular fina me lleva a mí, el biólogo, a ser capaz de presentar nuevas funcionespara esta familia de proteínas que mi laboratorio descubrió en el acrosoma ", explicó Herr.
La colaboración mutuamente beneficiosa entre los laboratorios es vital, señaló Minor. "Hay que explicar la relación entre estructura y función", dijo. "Puede hacer una imagen hermosa de los Himalayas, por ejemplo. Durante algún tiempo, cuandonadie conocía el Himalaya, fue suficiente para mostrar la imagen. Era una imagen hermosa; nadie lo había visto antes. Ahora, puedes acercarte al Monte Everest, puedes hacer una foto, puedes enviarla al Washington Post oThe New York Times. Nadie imprimirá eso, porque a quién le importa, tienen millones de estas fotos. Pero si tienes una historia sobre alguien que subió la montaña en invierno, esquió y salvó la vida de otro escalador, tienes una historiapara la portada del New York Times. Es lo mismo aquí. Debes tener una historia, un entendimiento novedoso, que vaya con la estructura en la portada del diario ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sistema de salud de la Universidad de Virginia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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