Появление «цинковых искр» в момент оплодотворения отодвинули на 300 миллионов лет
Не так давно стало известно, что при оплодотворении человеческая яйцеклетка выбрасывает наружу ионы цинка. Теперь ученые наблюдали подобное и у лягушек
Пять лет назад исследователи из Северо-Западного университета обнаружили, что человеческие яйцеклетки, оплодотворенные сперматазоидами, выделяют миллиарды ионов цинка. Это явление получило название «цинковые искры». Его обнаружение подтвердило тот факт, что яйцеклетки уже на ранних стадиях своего развития используют переходные металлы для регулирования процессов внутри себя.
В новой работе ученые показали, что такие же «искры» выделяются и при оплодотворении сперматазоидами яйцеклеток лягушек. Значит, это явление имеет более глубокие корни и восходит к общему предку людей и лягушек, который жил примерно 300 миллионов лет назад. Авторы также показали, что кроме цинка после оплодотворения в окружающую среду выделяются и ионы марганца. Ученые даже выяснили их функцию — ионы этого металла не дают оставшимся снаружи мужским половым клеткам пройти к яйцеклетке.
В исследовании биологам пришлось прибегнуть к мощным аналитическим методам. Они использовали как рентгеновскую, так и электронную микроскопию, при помощи которых определяли тип, концентрацию и внутриклеточное распределение металлов как до, так и после оплодотворения.
Рентгеновский анализ позволил определить количество цинка, марганца и других металлов, сосредоточенных в небольших карманах вокруг внешнего слоя яйцеклеток. Они обнаружили, что в этих карманах содержится в 30 раз больше марганца, чем в остальных частях клеток, и в 10 раз больше цинка. Как рентгеновская, так и электронная микроскопия показали, что металлы в этих карманах почти полностью высвобождаются после оплодотворения.
Статья исследователей опубликована в журнале Nature Chemistry.
