Сила шрама © Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License) Алина Семёнова Опубликована сегодня в 16:36 Генетический парадокс раскрыт: как мужской организм награждает себя опасными мутациями Nature: в мужской сперме выявлен механизм позитивного отбора дефектных сперматозоидов С возрастом в мужском организме происходят не только видимые изменения — седина, морщины или снижение выносливости. На уровне клеток тоже разворачиваются сложные процессы. Одни из самых загадочных касаются сперматогенеза: оказывается, мужская сперма не просто стареет, а претерпевает внутреннюю эволюцию, где собственные мутации вступают в конкуренцию. Ученые называют это явление позитивным отбором сперматозоидов с вредными мутациями. Когда природа играет в рулетку В биологии понятие "позитивный отбор" обычно связывают с выживанием полезных признаков. Организм, обладающий ими, получает преимущество и чаще передает гены потомкам. Однако, как выяснили исследователи, этот же механизм может действовать на клеточном уровне — особенно в мужской репродуктивной системе. Новая работа, опубликованная в журнале Nature, показывает, что сперматозоиды с мутациями, связанными с заболеваниями, не только выживают, но и активно размножаются в возрасте. С годами доля таких клеток растет, создавая эффект внутреннего отбора, в котором "успешные" клетки выигрывают, даже если несут опасные дефекты. Как работает механизм отбора Чтобы понять, как именно это происходит, команда ученых применила усовершенствованный метод глубокого секвенирования NanoSeq. Он позволяет "прочитать" ДНК с точностью, недоступной предыдущим технологиям. Исследователи проанализировали сперму 75 мужчин в возрасте от 24 до 75 лет, а также образцы крови от 22 до 84 лет, чтобы сравнить мутационные процессы в разных тканях. Секвенирование выявило закономерность: нейтральные мутации, не влияющие на здоровье, накапливаются линейно — просто как результат старения. Но с вредными мутациями все иначе. Их число растет нелинейно, будто организм сам выбирает их, считая "удачными" с точки зрения фертильности. Этот эффект особенно заметен после 40 лет. "Доля сперматозоидов с опасными мутациями у 70-летних мужчин примерно вдвое выше, чем у 30-летних", — отмечают авторы исследования. Для молодых мужчин около 2% сперматозоидов несут мутации, потенциально влияющие на развитие эмбриона, а у пожилых — уже 4,5%. Иными словами, почти каждый двадцатый сперматозоид после 70 лет несет "дефект", способный привести к генетическим нарушениям у потомства. Эволюционный парадокс На первый взгляд, этот результат кажется нелогичным: почему организм отбирает клетки с вредными изменениями? Ученые предполагают, что так называемые драйверные мутации дают преимущество самим сперматозоидам — повышают их подвижность, выживаемость или способность к делению. Но эти же мутации могут повреждать гены, отвечающие за развитие эмбриона. Около двух третей таких драйверных мутаций оказались связанными с патогенными. То есть эволюция действует не ради будущего потомства, а ради успеха отдельных клеток внутри организма. Этот внутренний конфликт и стал главным открытием исследования. Конкретные цифры и закономерности По оценкам ученых, около 3,3% сперматозоидов у мужчин несут болезни, вызванные мутациями. Из них: треть вызвана нейтральными изменениями, треть — известными драйверными мутациями, треть — пока не объяснена наукой. Последняя категория особенно интригует: она указывает на существование неизвестных генов или альтернативных механизмов отбора, которые еще предстоит открыть. Где скрывается источник риска Интересно, что небольшая группа генов оказывает непропорционально сильное влияние на общее число мутаций. Всего 10% из 374 исследованных генов ответственны почти за 43% мутационной нагрузки. При этом шесть генов — KDM5B, MIB1, SMAD6, PRRC2A, NF1 и PTPN11 — объясняют свыше 20% всех наблюдаемых изменений. Эти "точки концентрации" и стали главными мишенями для дальнейших исследований. "Мы видим, что некоторые участки генома словно притягивают мутации", — пояснили авторы статьи. "Это не случайность, а отражение активного отбора на уровне клеток." Таблица "Сравнение": мутации и возраст Возраст мужчины Доля сперматозоидов с опасными мутациями Комментарий Source: https://www.newsinfo.ru/news/sperm-positive-selection/938793/