Uno spermatozoo entra in una cellula uovo, si sviluppa un embrione e alla fine nasce un bambino.

Tutti sappiamo che questi sono i passaggi essenziali della riproduzione (se proprio non lo sapete potete leggere qui). Ma facciamo un passo indietro: in che modo il mezzo genoma della madre si fonde effettivamente con il mezzo genoma del padre per formare un nuovo genoma umano?

Non si sa molto di questi meccanismi che accadono velocemente dopo l’incontro di spermatozoo e oocita e che condizionano in maniera cruciale la fecondazione.

I ricercatori della University of California di San Diego School of Medicine hanno scoperto che l’enzima SPRK1 è uno degli attori fondamentali in questo processo che permette di districare il genoma di uno spermatozoo. Si comincia eliminando speciali proteine ​​di spacchettamento che aprono il DNA paterno e consentono importanti riorganizzazioni. Tutto questo avviene in un tempo molto breve, è una questione di poche ore.

“In questo studio, eravamo semplicemente interessati a rispondere a una domanda fondamentale sull’inizio della vita“, ha affermato l’autore Xiang-Dong Fu, illustre professore del Dipartimento di medicina cellulare e molecolare presso la UC San Diego School of Medicine. “Ma nel processo abbiamo scoperto un passaggio che potrebbe non funzionare correttamente per alcune persone e contribuire alla difficoltà di concepimento di una coppia. Ora che sappiamo che SPRK1 ha un ruolo qui, il suo ruolo potenziale nell’infertilità può essere ulteriormente esplorato.”

Lo spermatozoo può essere 20 volte più piccolo di una normale cellula del corpo.

Lo spermatozoo trasporta solo metà del materiale genetico di una cellula normale, per adattarsi deve essere piegato e impacchettato in un modo speciale.

Un modo in cui la natura riesce a consentire questo speciale impacchettamento è sostituendo gli istoni – proteine ​​attorno alle quali viene avvolto il DNA, come perline su una collana – con un diverso tipo di proteina chiamata protamina.

Il team di Fu ha studiato a lungo SPRK1 per una ragione completamente diversa: la sua capacità di collegare l’RNA, un passo importante che consente la traduzione dei geni in proteine.

In precedenza hanno dimostrato che SPRK1 è iperattivato nel carcinoma del colon e hanno sviluppato inibitori per smorzare l’enzima.

Nel 1999, poco dopo che Fu pubblicò un articolo che descriveva per la prima volta il ruolo dell’enzima nella giunzione dell’RNA, un gruppo di ricerca in Grecia notò somiglianze nella sequenza di blocchi di aminoacidi che compongono i substrati di SPRK1 (le proteine ​​su cui agisce l’enzima) e la protamina.

E, sorprendentemente, tutto ciò che abbiamo provato ha supportato la nostra ipotesi: SRPK1 conduce una doppia vita, scambiando protamine con gli istoni quando lo sperma incontra l’uovo.

I ricercatori nei loro lavori futuri vorrebbero determinare i segnali che istruiscono lo sperma a sincronizzarsi con il genoma materno, per capire più in dettaglio come due mezzi genomi sono in grado di fondersi perfettamente per creare un nuovo individuo con un genoma originale e perfettamente funzionante.

Abbiamo un sacco di nuove idee ora”, ha detto Fu. “E meglio comprendiamo ogni fase del processo di spermatogenesi, fecondazione ed embriogenesi, più è probabile che saremo in grado di intervenire in caso di malfunzionamento dei sistemi per le coppie alle prese con problemi riproduttivi.

 

 

Qui trovate lo studio completo: