В момент оплодотворения яйцеклетка устраивает "цинковый фейерверк"

Секс часто ассоциируется с фейерверком, но оказывается, эта метафора не так уж далека от истины. Дело в том, что в момент оплодотворения действительно происходит активный выброс ионов цинка, и ученые установили, что по виду это напоминает именно салют. Таким образом яйцеклетка избавляется от металла, который не даёт ей начать превращение в эмбрион.

Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале ACS Chemical Biology, детально показывает, каким образом единственная клетка в итоге становится полноценным организмом. Успешное оплодотворение и дальнейшее развитие эмбриона сопровождаются не только сложной слаженной работой белков половых клеток, но и динамикой атомов цинка: освобождаясь от этого металла, оплодотворённое яйцо получает «зелёный свет» к делению и превращению в эмбрион.

«Это действительно удивительно видеть, что химические элементы подконтрольны биологической природе в том виде, о котором мы даже не могли подумать», - говорит специалист по репродуктивной биологии Тереза Вудрафф (Teresa Woodruff) из Северо-Западного Университета в Эванстоне (Northwestern University in Evanston).

После выхода из яичника, у яйцеклетки есть примерно 18 часов на то, чтобы быть оплодотворенной. Готовясь к встрече со сперматозоидом, она сокращает имеющийся генетический материал вдвое. В последние часы ожидания наблюдается особенно интенсивное поглощение ионов цинка. Ионы этого металла словно «усыпляют» женскую половую клетку, но, как только оплодотворение произошло, яйцеклетка начинает стремительно избавляться от них, осуществляя за полтора часа пять массированных выбросов. Вудрафф называет их цинковыми фейерверками. Интересно, что оба процесса – накопление цинка и освобождение от него - согласуется с изменениями концентрации ионов кальция – не менее важного по значимости клеточного элемента.

Сегодня ясно, что цинк играет важную роль. Ученые сравнивали его влияние на яйцеклетки мышей и обезьян. Выброс этого металла инициировал развитие оплодотворённого яйца. Но если концентрация цинка внутри яйца искусственно удерживалась на высоком уровне, то это препятствовало делению и развитию яйцеклетки.

Таким образом, исследователи подчеркивают, что цинк имеет важное значение не только для мужской репродуктивной системы, но и для женской. У мужчин ион цинка поддерживает жизнеспособность сперматозоидов, у женщин, вероятно, цинк также «консервирует» яйцеклетки, хотя его согласованность с уровнем кальция и специфическое воздействие на процессы клеточного деления могут свидетельствовать о более значительной роли этого элемента.