Ana sayfa Bilim Gündemi Sperm hücrelerinin yumurta hücrelerine çekilmesini sağlayan mekanizma keşfedildi

Sperm hücrelerinin yumurta hücrelerine çekilmesini sağlayan mekanizma keşfedildi

2513
PAYLAŞ

Çeviren: Gülseli Kırgıl

Marine Biyolojisi Laboratuvarı’nda çalışma yürüten bilim insanları tarafından yapılan çalışmayla, sperm ve yumurta hücrelerinin zigotu var etmek için birleşmelerini sağlayacak çekimin nasıl sağlandığı ortaya çıkarıldı. Bu çalışmaya göre; sperm ve yumurta hücreleri arasında kemoatraksiyona yol açan bir molekül bulunuyor. Bu molekülün vasıtasıyla iki hücre arasında bir çekim kuvveti oluşuyor ve böylelikle reaksiyon gerçekleşiyor.

Yumurta ve sperm hücrelerinin mikroskop altındaki görüntüsü

Yüz yılı aşkın süre önce, Chicago Üniversitesi Marine Biyolojisi Bölümü’nün direktörü Zoolog F. R. Lillie, deniz omurgasızlarından elde edilen yumurtalarda spermleri kimyasal olarak kendine çeken bir faktör keşfetti. Kemotaksi, olarak isimlendirilen bu kimyasal çekim olayında görevli bileşenlerin bir çoğu ortaya çıkarılmış olsa da belki de en önemli bileşen eksikti. Yapılan yeni bir çalışmayla, bu bileşenin fonksiyonu ortaya koyuldu.

PH’ın alkali hale gelmesini sağlayan molekül

Sperm, yumurtaya ulaşmak için, sperm kuyruğundaki (Ca 2+) konsantrasyonundaki vurucu artış ile desteklenen kimyasal bir gradyanla yüzer. Daha önce yapılan çalışmalarda yumurta ile sperm arasındaki kemoatraktı, (Ca 2+) cevabına çeviren hücresel bileşenlerin bir çoğu açığa çıkarılmıştı. Ancak eksik olan en önemli parça,  sperm kuyruğuna giriş yapabilen (Ca 2+) iyonları için ön koşul olan sperm hücresinin pH’ı ile ilintili idi. Bu çalışma, (Ca 2+) iyonları için bir önkoşul olan, sperm hücresinin pH’ının daha alkali hale gelmesini sağlayan molekülü ortaya çıkardı. Almanya’daki İleri Avrupa Çalışmaları Merkezi’nden bir Marine Biyologu olan U. Benjamin Kaupp, bu molekülü tanımladı.

Sperm hücresinin, yumurta hücresine çekilmesini sağlayan mekanizmadaki en önemli nokta aydınlatıldı.

Kaupp ve çalışma arkadaşlarının tanımladığı molekül, sodyum iyonlarının sperm hücresine akmasına izin veriyor ve buna karşılık protonları hücrenin dışına taşıyor. Sözde sodyum/proton değiştiriciler uzun zamandır biliniyordu; ancak bu molekül diğer molleküllerden daha özel, tıpkı kalp atışlarımızı ve beyindeki elektriksel aktiviteyi kontrol eden, kalp pilleri adı verilen iyon kanalları ile yapısal özellikleri paylaşan bir molekül gibi…

‘Voltaj sensörü

Kalp pili kanallarında olduğu gibi sperm hücresindeki bu sodyum/proton değişimi, “voltaj sensörü” olarak adlandırılan pozitif yüklü amino asitler tarafından aktive edilir. Sperm yakalayıcı molekülleri yakaladığında, voltaj negatif hale geçer. Çünkü potasyum kanalları açılır ve potasyum iyonları hücreden ayrılır. Voltaj sensörü bu voltaj değişimini kaydeder ve değiştiriciler, protonları hücreden dışarı atmaya başlar. Böylece hücrenin iç kısmı daha alkali hale gelir. Bu mekanizma devre dışı bırakıldığında ise, sperm kuyruğundaki (Ca 2+) atımları bastırılır ve spermler yumurtaya yolculuklarında kaybolurlar.

Kaynak

1) https://phys.org/news/2018-08-scientists-elusive-molecule-sperm-egg.html