Los científicos afiliados al Laboratorio de Biología Marina MBL han identificado una molécula clave que impulsa la quimioatracción entre los espermatozoides y los óvulos en invertebrados marinos. El estudio fue publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .
Hace más de 100 años, la directora de MBL, FR Lillie, de la Universidad de Chicago, descubrió que los huevos de invertebrados marinos liberan un factor químico que atrae a los espermatozoides, un proceso llamado quimiotaxis. Los espermatozoides, por su parte, nadan un gradiente químico para alcanzar elhuevo, asistido por un aumento pulsátil en la concentración de iones de calcio Ca2 + en la cola del esperma que controla su latido.
En los últimos años, muchos de los componentes celulares que traducen la estimulación quimioatrayente en una respuesta de Ca2 + se han revelado, pero falta un ingrediente crucial. Un requisito previo para que los iones Ca2 + del entorno del esperma puedan ingresar a la cola es que el espermaEl pH de la célula se vuelve más alcalino. La molécula que provoca este cambio en el pH ha sido esquiva.
En este nuevo informe, U. Benjamin Kaupp, un científico del Centro MBL Whitman del Centro de Estudios Europeos Avanzados César en Bonn, Alemania, identifica esta molécula. Kaupp pasó 18 veranos en el MBL realizando investigaciones sobre los pasos de FRLa búsqueda original de Lillie.
La molécula que identificaron Kaupp y sus colegas permite que los iones de sodio fluyan hacia la célula de esperma y, a cambio, transporta protones fuera de la célula. Estos llamados intercambiadores de sodio / protones se conocen desde hace mucho tiempo, pero este esespecial. Es una quimera que comparte características estructurales con los canales iónicos, llamados canales marcapasos, que controlan los latidos cardíacos y la actividad eléctrica en el cerebro.
Este intercambio de sodio / protón en la célula de esperma, como en los canales del marcapasos, se activa por un tramo de aminoácidos cargados positivamente llamado sensor de voltaje. Cuando los espermatozoides capturan moléculas quimioatrayentes, el voltaje se vuelve más negativo, porque los canales de potasio se abren ylos iones de potasio salen de la celda. El sensor de voltaje registra este cambio de voltaje y el intercambiador comienza a exportar protones desde la celda; el interior de la celda se vuelve más alcalino. Cuando se desactiva este mecanismo, se suprimen los pulsos de Ca2 + en la cola del esperma, y se eliminan los espermatozoides.perdido en su viaje al huevo.
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Materiales proporcionado por Laboratorio de biología marina . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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