Ilmuwan Temukan Gene Sperma Manusia 600 Juta Tahun

Sama seperti gaya berpakaian seksi atau mengubah mode dari tahun ke tahun dan kebudayaan, "seksi" gen, atau gen khusus untuk seks, juga berubah dengan cepat. Tapi ada satu gen seks-khusus begitu penting, fungsinya tetap tidak berubah sepanjang evolusi dan ditemukan di hampir semua binatang, menurut penelitian baru dari Northwestern University Feinberg School of Medicine.

Gen, yang disebut Boule, bertanggung jawab untuk produksi sperma. Ilmuwan Northwestern juga menemukan dalam penelitian mereka bahwa Boule tampaknya gen hanya diketahui secara eksklusif diperlukan untuk produksi sperma dari serangga untuk mamalia.

"Ini adalah bukti nyata pertama yang menunjukkan kemampuan kita untuk memproduksi sperma sangat kuno, mungkin berasal pada awal evolusi hewan 600 juta tahun yang lalu," kata Eugene Xu, asisten profesor kebidanan dan ginekologi di Feinberg. "Temuan ini menunjukkan bahwa semua produksi sperma hewan diduga berasal dari prototipe umum."

Xu adalah penulis senior makalah tentang penelitian yang akan diterbitkan 15 Juli di PLoS Genetics.

Penemuan peran kunci dalam mengabadikan Boule spesies hewan menawarkan pemahaman yang lebih baik dari kemandulan laki-laki, ini merupakan sasaran potensial bagi obat kontrasepsi laki-laki dan arah baru bagi pembangunan masa depan obat terhadap parasit menular atau pembawa kuman.

"Temuan kami juga menunjukkan bahwa manusia, meskipun bagaimana kompleks kita, melintasi garis evolusi semua cara yang sangat sederhana, masih ada satu elemen mendasar itu bersama," kata Xu.

"Ini benar-benar mengejutkan karena produksi sperma mendapat ditumbuk oleh seleksi alam," katanya. "Ini cenderung berubah karena tekanan selektif yang kuat untuk gen sperma khusus untuk berevolusi Ada tekanan ekstra untuk menjadi laki-laki super untuk meningkatkan keberhasilan reproduktif.. Ini adalah satu unsur seks-khusus yang tidak berubah di seluruh spesies. Ini harus menjadi begitu penting yang tidak dapat berubah. "

kemungkinan  Boule gen tertua sperma-spesifik manusia yang pernah ditemukan, kata Xu. Dia awalnya menemukan gen manusia pada tahun 2001.

Sebelum temuan baru, tidak diketahui apakah sperma yang dihasilkan oleh berbagai jenis binatang berasal dari prototipe yang sama. Burung dan serangga baik terbang, misalnya, tetapi sayap terbang dan sayap burung berasal benar-benar mandiri.

Untuk penelitian ini, Xu mencari dan menemukan keberadaan gen Boule dalam sperma di jalur evolusi yang berbeda: invertebrata manusia, mamalia, ikan, serangga, cacing dan kelautan.

Dalam rangka untuk mencari kehadiran Boule di seluruh spektrum pengembangan evolusioner, Xu memiliki daftar belanja yang menarik. Dia membutuhkan sperma dari landak laut, ayam jantan, lalat buah, manusia dan ikan. ikan terbukti paling sulit.

Xu membeli ikan pelangi di pasar ikan Chicago, membukanya dan cemas untuk menemukan itu telah memusnahkan. "Aku butuh testis!" ia berseru kepada salesman seafood. Xu memutuskan ia harus menangkap sendiri. Dia melemparkan tali pancing ke kolam rekreasi penuh dengan ikan trout dan digulung dalam sebuah trout pelangi.

Penemuan gen ini umum terlibat dalam produksi sperma bisa memiliki kegunaan praktis bagi kesehatan manusia, termasuk kontrasepsi laki-laki. Ketika kelompok riset Xu tersingkir Boule gen dari tikus, binatang itu tampak sehat tetapi tidak menghasilkan sperma.

"Sebuah gen sperma-spesifik seperti Boule merupakan target yang ideal untuk obat kontrasepsi pria," kata Xu.

Boule juga memiliki potensi untuk mengurangi penyakit yang disebabkan oleh nyamuk dan parasit seperti cacing.

"Kami sekarang memiliki satu kandidat kuat untuk target untuk mengendalikan pembiakan mereka," kata Xu. "Pekerjaan kami menunjukkan bahwa mengganggu fungsi Boule pada hewan paling mungkin akan mengganggu mereka berkembang biak dan menempatkan parasit mengancam atau kuman terkendali. Hal ini bisa mewakili arah baru dalam pembangunan masa depan kita dari pestisida atau obat terhadap parasit menular atau pembawa kuman. "

Untuk lebih mendukung hipotesis bahwa Boule tersebar luas di seluruh binatang memproduksi sperma dan telur, Xu juga memeriksa genom dari salah satu hewan yang paling primitif, anemon laut, atas kehadiran Boule. Dia menatap genom tersebut karena sperma dari anemon laut sulit untuk menemukan dan beberapa laboratorium penelitian binatang. Ketika Xu diidentifikasi Boule dalam genom anemon laut, teorinya memastikan gelar juara.

Xu co-penulis, semua anggota masa lalu atau kini lab, termasuk Chirag Shah, Michael VanGompel, penjahat Naeem, Yanmei Chen, Terrance Lee, Nicholas Angeloni dan Yin Wang.

Xu Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health dan Northwestern Memorial Foundation.