Proyek yang menggunakan cacing gelang mengungkap mekanisme yang menyebabkan infertilitas pria yang disebabkan oleh suhu tinggi – ScienceDaily

Proyek yang menggunakan cacing gelang mengungkap mekanisme yang menyebabkan infertilitas pria yang disebabkan oleh suhu tinggi – ScienceDaily


Ahli biologi Universitas Oregon telah menggunakan organisme model Caenorhabditis elegans untuk mengidentifikasi mekanisme molekuler yang menghasilkan kerusakan DNA dalam sperma dan berkontribusi pada infertilitas pria setelah terpapar panas.

Pada manusia, suhu optimal untuk produksi sperma tepat di bawah suhu tubuh, dalam kisaran sekitar 90-95 derajat F.Penelitian pada manusia telah menemukan bahwa paparan suhu sekecil 1 derajat C (1,8 F) di atas kisaran normal ini berdampak buruk. kesuburan pria, kata Diana Libuda, seorang profesor di Departemen Biologi dan Institut Biologi Molekuler.

Fenomena infertilitas pria yang disebabkan oleh panas sudah diketahui dengan baik, dan efek dari paparan panas modern seperti bak air panas, pakaian ketat, dan waktu mengemudi yang berlebihan telah dipelajari secara ekstensif. Mekanisme mendasar yang merusak sperma dan mengganggu pembuahan belum sepenuhnya dipahami.

“Pada manusia dan C. elegans, peningkatan suhu yang relatif kecil cukup untuk mengurangi kesuburan pria,” kata Libuda.

Peningkatan 2 C (3,6 F) di atas normal pada C. elegans, sejenis cacing gelang, menyebabkan peningkatan kerusakan DNA sebanyak 25 kali lipat pada sperma yang sedang berkembang dibandingkan dengan sperma yang tidak terpapar. Telur yang dibuahi oleh sperma yang rusak ini gagal menghasilkan keturunan.

Penemuan penelitian dasar ini dirinci dalam makalah yang diterbitkan secara online pada 15 Oktober di jurnal Biologi Saat Ini oleh para peneliti di lab UO Libuda. Peneliti pascadoktoral Nicole A. Kurhanewicz adalah penulis utama studi ini.

Studi tersebut memberikan peta jalan bagi para ilmuwan untuk melanjutkan studi pada mamalia dan manusia untuk memastikan apakah mekanisme yang sama berkontribusi pada infertilitas pria, kata R. Scott Hawley, seorang ahli penelitian meiosis yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut.

Hawley, anggota National Academy of Sciences dan dekan emeritus dari sekolah pascasarjana Stowers Institute for Medical Research di Kansas City, Missouri, telah mendengar tentang temuan awal pada konferensi akademik.

“Saya pikir ini adalah kertas penanda karena menunjukkan efek lingkungan yang mengubah urutan DNA tertentu dan mungkin protein yang mengontrol aktivitas mereka,” kata Hawley. “Apa yang telah dilakukan Diana dan Nicole adalah dengan jelas mengatakan apa yang salah, pada tingkat molekul, saat pembuatan sperma diubah oleh panas, setidaknya pada cacing.”

Makalah ini juga membantu untuk memahami bagaimana meiosis, proses yang menghasilkan sel kelamin, berbeda antara sperma dan telur.

Sperma, sel terkecil dalam tubuh seseorang, terbentuk miliaran pada suhu di bawah suhu tubuh dan diproduksi selama masa hidup orang dewasa. Telur, sel terbesar dalam tubuh seseorang, terbentuk secara internal, dengan suhu yang konsisten dipertahankan, dan diproduksi hanya untuk waktu yang terbatas selama perkembangan janin.

“Kami tahu bahwa perkembangan sperma sangat sensitif terhadap peningkatan suhu, sedangkan perkembangan sel telur tidak terpengaruh,” kata Kurhanewicz. “Data yang disajikan dalam makalah ini menunjukkan bahwa cara lain telur dan sperma berkembang secara berbeda adalah pada seberapa ketat mereka mengontrol kemampuan elemen DNA seluler, yang juga dikenal sebagai ‘gen pelompat’ atau transposon, untuk bergerak dalam genom, dan seberapa sensitif mereka. untuk memanaskan stres mekanisme tersebut dalam mencegah gerakan itu. “

Transposon adalah segmen DNA yang bergerak dan mengubah informasi genetik dengan cara memasukkan dirinya pada posisi baru. Mereka juga meninggalkan kerusakan DNA setelah mereka. Pergerakan “gen pelompat” ini biasanya tertekan dalam mengembangkan sperma dan sel telur. Namun, penelitian ini menemukan bahwa dengan paparan panas transposon bergerak secara khusus dalam mengembangkan sperma.

Tim peneliti menggunakan mikroskop untuk mengamati perkembangan sperma dan sel telur dalam kondisi normal dan stres panas. Yang terakhir, para peneliti melihat jumlah kerusakan DNA yang lebih tinggi pada sperma, tetapi tidak pada telur. Menggunakan sekuensing genom generasi berikutnya, mereka juga mengidentifikasi lokasi transposon di seluruh genom dengan dan tanpa paparan panas.

“Kami menemukan bahwa setelah kejutan panas, transposon tertentu ditemukan di lokasi baru dan lebih banyak variabel dalam genom jantan,” kata Kurhanewicz.

Studi tersebut, kata Hawley, tidak hanya menunjukkan bahwa kenaikan suhu yang kecil mempengaruhi divisi meiosis tetapi dia juga mengidentifikasi mekanisme – tidak hanya di mana kesalahan terjadi tetapi juga apa kesalahannya.

“Di sinilah menjadi menarik,” katanya. “Jika kita dapat menentukan seberapa banyak perubahan itu buruk, dan jika Anda benar-benar peduli tentang masalah lingkungan seperti bak air panas atau ‘petinju versus celana’, pemahaman molekuler jenis ini memungkinkan kita untuk menyusun ulang perdebatan di atas dasar ilmiah yang kuat. “

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Result SGP

Author Image
adminProzen