Белок OMC1 удерживает хромосомы яйцеклеток с рождения до взрослости, показали опыты на мышах

Яйцеклетки образуются еще до рождения, а затем надолго замирают на полпути деления, в стадии, которую называют диктиотеной, и ждут овуляции. Все это время хромосомы, то есть упаковки наследственного материала, должна держать вместе молекулярная склейка под названием когезин REC8. REC8 за время покоя не обновляется, он постепенно слабеет с возрастом, и это считают одной из главных причин, почему у яйцеклеток женщин старшего возраста чаще оказывается неправильное число хромосом. Такое состояние называют анеуплоидией, оно связано с выкидышами, бесплодием и хромосомными нарушениями, включая синдром Дауна.

До сих пор было неясно, есть ли у яйцеклетки активный механизм защиты этой незаменимой склейки, или белок просто пассивно разрушается. Команда под руководством Кэйитиро Исигуро из Высшей школы медицины Университета Тиба в Японии, вместе с коллегами из Центра динамики биосистем RIKEN, сравнила активность генов в незрелых яйцеклетках плода и в мужских половых клетках, которые такого долгого покоя не проходят, с помощью секвенирования РНК отдельных клеток. Исследователи вышли на ранее не описанный ген, активный именно в яйцеклетках незадолго до входа в покой. Ген назвали Omc1, а белок, OMC1, от английского oocyte-specific meiotic chromosome protein 1, то есть специфичный для яйцеклеток белок мейотических хромосом 1. Дальше выяснилось, что OMC1 находится на хромосомах в тех же местах, что и когезин REC8, и остается там с плодного периода до взрослости.

Проверка на мышах показала, что это не просто соседство. У мышей без гена Omc1 когезин REC8 начал исчезать с хромосом раньше обычного, и даже молодые яйцеклетки таких мышей показывали ослабление сцепления хромосом и ошибки их расхождения, похожие на те, что обычно видят в старых яйцеклетках. Когда исследователи вернули OMC1 во взрослые яйцеклетки, уровень REC8 на хромосомах частично восстановился, а число ошибок уменьшилось.

Сам Исигуро при этом предостерегает от громких формулировок: OMC1 следует считать не фактором, который останавливает старение, а фактором поддержания, который продлевает хромосомную жизнь яйцеклеток.

Связь с людьми пока косвенная, и это важно проговорить честно. Ранее генетические исследования связывали варианты человеческого аналога, гена CCDC201, с ранней менопаузой и потерей функции яичников. В новой работе укороченный белок мыши, соответствующий одному из человеческих вариантов CCDC201, не попадал на хромосомы яйцеклеток и не восстанавливал сцепление. Это позволяет предположить, что нарушение работы OMC1 и CCDC201 может вносить вклад в различия репродуктивного старения, но это еще не доказательство, что воздействие на этот белок у людей сохранит качество яйцеклеток или продлит фертильность.

Все эти опыты проведены только на мышах. Лечения на основе OMC1 не существует, а надежда исследователей на безопасные способы сохранить или дополнить его функцию в течение ближайшего десятилетия, это прогноз, а не результат.