Nowe odkrycia dokonane przez europejskich naukowców otwierają drogę do pogłębienia naszej wiedzy o stanach, takich jak niepłodność, które nadal nie zostały w pełni poznane. Ustalenia dotyczą w szczególności wici: organellum nazwanego od łacińskiego słowa bicz, ponieważ przypominają go, stanowiąc przedłużenie niektórych komórek prokariotycznych i eukariotycznych.

Wici są bardzo małe, ale ich rytmiczne uderzenia w czasie falowania tam i z powrotem potrafią wytworzyć ruch. Są odpowiedzialne za napęd pojedynczych komórek, np. podczas przepływu nasienia (witka plemnika jest wicią) czy przenoszenia komórek jajowych z jajnika do macicy, a także za inne witalne funkcje w organizmie człowieka.

Dokonanie odkryć było możliwe dzięki dofinansowaniu ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN), portugalskiej Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) i Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej (EMBO).

Europejscy naukowcy z Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) w Portugalii zbadali, w jaki sposób wykształcają się wici komórek nasienia muszki owocówki i opublikowali swoje wyniki w najnowszym wydaniu czasopisma Developmental Cell. Po raz pierwszy opisane zostały różne etapy faktycznego powstawania ruchomych wici komórek nasienia muszki owocówki (Drosophila melanogaster). Dzięki poznaniu funkcjonowania tych wici, naukowcy spodziewają się lepiej poznać takie choroby i zaburzenia, jak niepłodność, problemy oddechowe czy wodogłowie, które wiążą się z defektami ruchów wici.

Zespół, pracujący pod kierunkiem Monici Bettencourt-Dias, skupił swoje wysiłki na tym, kiedy i jak powstaje struktura białkowa o kluczowym znaczeniu, zwana parą mikrotubuli centralnych. Kompleks pary mikrotubul centralnych umożliwia skoordynowane poruszanie się wici.

Dr Zita Carvalho-Santos omawia odkrycia: "Przyglądaliśmy się konkretnemu genowi muszki, zwanemu Bld10, i odkryliśmy, że muszki, u których ten gen jest nieaktywny wytwarzają nasienie z niekompletnymi wiciami, ponieważ, jak się wydaje, białko Bld10 ma zasadnicze znaczenie dla wykształcenia się pary mikrotubul centralnych. W konsekwencji zmutowana sperma jest nieruchoma i samiec muszki jest bezpłodny. U człowieka występuje analogiczny gen, który wytwarza podobne białko, które zostało powiązane z męską bezpłodnością".

Odkrycia były możliwe dzięki zastosowaniu mikroskopii elektronowej, wykorzystuje elektrony w przeciwieństwie do tradycyjnych mikroskopów optycznych, wykorzystujących światło. Mikroskopy elektronowe są w stanie uzyskać powiększenie rzędu 10.000.000 razy. Aby lepiej to zobrazować, takie powiększenie pozwala zobaczyć rzeczy, które są 3.500 razy cieńsze od ludzkiego włosa. Naukowcy wykorzystują je do analizy próbek mikroorganizmów, komórek czy kryształów.

Monica Bettencourt-Dias dodaje: "Odkryliśmy, że proces jest zdecydowanie bardziej dynamiczny niż przypuszczaliśmy: najpierw powstaje jeden łańcuch mikrotubuli, a potem drugi. Nasze prace przyniosły kilka, długo oczekiwanych odpowiedzi, stawiając inne pytania, na które odpowiedź mogą przynieść badania powstawania nasienia Drosophila".

Badania zostały przeprowadzone w ramach współpracy między naukowcami z IGC oraz z Tecnologia Química e Biológica (ITQB), również z Portugalii. Wkład w badania wnieśli również Zita Carvalho-Santos i Pedro Machado (IGC).

Publikacja: Zita Carvalho-Santos et al., 'BLD10/CEP135 is a microtubule-associated protein that controls the formation of the flagellum central microtubule pair', Developmental Cell, 23: 1-13, 2012. Ilustracja: freedigitalphotos.net. Źródło: CORDIS