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Investigadores de la Universidad de California en San Diego han descubierto el papel de esta enzima en la reorganización del genoma paterno durante los primeros momentos de la fertilización
El hallazgo podría ayudar a explicar los casos de infertilidad de causa desconocida
Cuando un espermatozoide entra en un óvulo, se desarrolla un embrión y finalmente nace un bebé. ¿Pero cómo el medio genoma de la madre se fusiona con el medio genoma del padre para formar un nuevo genoma completo?
Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (EE. UU.) han descubierto que la enzima SPRK1 lidera el primer paso para desenredar el ADN de los espermatozoides y que así este pueda unirse con el del óvulo. Su función es eliminar las proteínas que lo mantienen empaquetado y provocar que el genoma paterno se descompacte para permitir su reorganización, todo ello en cuestión de horas. El estudio se ha publicado en la revista Cell .
Según indicó en un comunicado el autor principal de la investigación Xiang-Dong Fu, profesor de Medicina Celular y Molecular en la Universidad de California en San Diego, han descubierto un paso en la unión de la información genética de ambos progenitores que podría funcionar mal para algunas personas y contribuir así a la dificultad de concebir en una pareja. “Ahora que sabemos que SPRK1 juega un papel aquí, su parte potencial en la infertilidad puede explorarse más a fondo”.
Función
SPRK1 elimina las proteínas que mantienen empaquetado el ADN de los espermatozoides
Un espermatozoide puede ser hasta 20 veces más pequeño que una célula normal del cuerpo, así que aunque el esperma transporta solo la mitad del material genético, debe plegarse y empaquetarse de una manera especial para que quepa el ADN.
Una forma en que la naturaleza permite esto es al reemplazar las histonas -proteínas alrededor de las cuales se enrolla el ADN como si fueran cuentas en un collar- con un tipo diferente de proteínas llamadas protaminas. El proceso significa una condensación mucho mayor de la información genética convirtiéndola en más resistente pero bloqueando su capacidad de transcripción.
El papel de la enzima SRPK1 implica intercambiar de nuevo las protaminas por histonas una vez que el esperma se encuentra con el óvulo para deshacer el bloqueo y que ambos genomas puedan unirse.
El equipo de Fu ha estudiado durante mucho tiempo la enzima por una razón completamente diferente: su capacidad de empalmar ARN, un paso importante que permite la traducción de genes a proteínas. Previamente también habían demostrado que SPRK1 está sobreactivada en el cáncer de colon y desarrollaron inhibidores para amortiguar la enzima.
Según el autor, SPRK1 probablemente comenzó a desempeñar su papel en las etapas iniciales para la formación de embriones, y luego evolucionó a la capacidad de empalmar ARN. De esta manera, la enzima se queda incluso cuando ya no es necesario para la embriogénesis.
El siguiente objetivo para los investigadores consiste en determinar las señales que instruyen a los espermatozoides a sincronizarse con el genoma materno. “Ahora tenemos un montón de nuevas ideas”, dijo Fu en el comunicado. “Cuanto mejor comprendamos cada paso del proceso de espermatogénesis, fertilización y embriogénesis, más probable es que podamos intervenir cuando los sistemas funcionan mal en las parejas con problemas reproductivos”.