600 millió éves az emberi spermagén

A Northwestern Egyetem legújabb kutatása szerint nagyjából 600 millió éve alakulhatott ki az emberi hímivarsejtek termeléséért felelős egyik gén, mely nemcsak nálunk, hanem a halakban, a legyekben, a rovarokban, sőt még a tengeri gerinctelenekben is megtalálható. Ez a legelső bizonyíték arra nézve, hogy hímivarsejt-termelő képességünk igen ősi, a spermagén pedig az állati evolúció kezdete óta változatlan formában maradt fenn.

A szexszel összefüggő gének a divathoz hasonlóan változnak - a természetes kiválasztódás miatt erős nyomásnak vannak kitéve a minél sikeresebb szaporodás érdekében. Van azonban egy, amely funkcionálisan csaknem 600 millió éve állandó maradt: ez a Boule nevű gén, amely a hímivarsejtek termeléséért felelős. A gén csaknem az összes ma élő állatban megtalálható, és nagyrészt változatlan formában maradt fenn a kialakulása óta eltelt időszakban.

Eugene Xu és munkatársai 2001-ben fedezték fel a gént, amely nagy valószínűséggel a legöregebb spermagén, amelyet valaha is azonosítottak. A Boule génre vélhetően az összes állatnak szüksége van a hímivarsejtek előállításához, a primitív tengeri gerinctelenektől az emlősökig bezárólag. Xu és kollégái még a tengeri rózsáknál is kimutatták a gén jelenlétét - ezek nem túl összetett állatok, így némileg meglepő, hogy a hozzájuk képest nagyságrendekkel összetettebb emlősöknél is ugyanez a gén felel a spermiumok előállításáért - olvasható az egyetem sajtóanyagában.

A kutatás során többféle evolúciós leszármazási vonalat is megvizsgáltak. Ezek közé tartoztak az emberek, az emlősök, a madarak, a halak, a rovarok, a férgek és a már említett tengeri gerinctelenek. A vizsgálatban egyaránt szerepeltek a kakasoktól, az ecetmuslicáktól és szivárványos pisztrángtól származó hímivarsejtek. A feltevés alátámasztására - miszerint a Boule gén minden olyan állatnál jelen van, amely hímivarsejteket képes előállítani - a tengeri rózsák genetikai állományát (genomját) is megvizsgálták, hiszen ettől az állattól meglehetősen körülményes lett volna spermamintát szerezni. Az állattal világszerte csak kevés laboratórium foglalkozik, így a szükséges spermamintát csak merüléssel lehetett volna begyűjteni. A hipotézis akkor nyert végleg igazolást, amikor a tengeri rózsa genomjában is sikerült azonosítani a Boule jelenlétét - írja a beszámoló.

Az állati hímivarsejtek termelése egy igen ősi génre vezethető vissza - a Boule még a tengeri rózsáknál is jelen van

"Ez az első olyan bizonyíték, amely alátámasztja, hogy spermatermelő képességünknek igen ősiek a gyökerei. Hatszázmillió éve ugyanez a gén felelt a hímivarsejtek előállításáért, és az azóta eltelt időszakban is változatlan formában maradt fenn ez a DNS-szakasz. Ez a változatlanság igen meglepő, hiszen a spermatermelés alapvető a sikeres szaporodás szempontjából, márpedig épp ez az, amire a természetes szelekció egészen biztosan hatni fog. Ennek ellenére azt tapasztalhatjuk, hogy ez a gén az erős szelekciós nyomás ellenére sem változott, ami arra utal, hogy igen fontos funkcióval rendelkezik - annyira fontossal, hogy változatlanul kellett maradnia" - mondta Xu.

A felfedezésnek számos gyakorlati alkalmazása lehet a jövőben. Az egyik ezek közül a férfi terméketlenség alaposabb megértése, a másik pedig egy újfajta férfi fogamzásgátló tabletta kifejlesztése. Amikor Xu és munkatársai egerekben kiütötték a Boule gént, azt tapasztalták, hogy az állatok egészségesek maradnak ugyan, de spermatermelésük megszűnt. A Boule tehát alkalmas célpontja lehetne egy olyan tablettának, amellyel átmenetileg gátolni lehetne a férfi fogamzóképességet - írja a Northwestern Egyetem közleménye.

A teljes tanulmány a PLoS Genetics legújabb számában olvasható.