Los espermatozoides son maestros del tetris
Esperanza para las terapias contra la infertilidad masculina
Durante la producción de esperma, hay que empaquetar una enorme cantidad de ADN en un espacio muy reducido sin romper nada. Un papel fundamental lo desempeñan ciertas proteínas alrededor de las cuales se enrolla el hilo de ADN: las protaminas. Un estudio reciente de la Universidad de Bonn aporta nuevos conocimientos sobre este importante mecanismo. Los resultados se han publicado en la revista PLoS Genetics.
Imagen simbólica
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Si se queja una vez más de que su maleta es demasiado pequeña cuando se acercan las vacaciones, debería tomar como inspiración los espermatozoides humanos. Durante su producción, se enfrentan a una tarea casi insoluble. Tienen que empaquetar 23 hilos de ADN con una longitud total de un metro en una cabeza con un diámetro de apenas tres milésimas de milímetro. Y en el proceso, los delicados hilos no deben enredarse en un nudo inextricable, ni romperse.
A menudo nos sentamos sobre la maleta para cerrarla. El cuerpo recurre a un truco similar durante la espermatogénesis. Normalmente, el ADN forma una maraña relativamente suelta. En los espermatozoides, sin embargo, está enormemente comprimido. "Si el ADN ocupara tanto espacio como una sandía en circunstancias normales, los espermatozoides sólo serían del tamaño de una pelota de tenis", afirma el Prof. Dr. Hubert Schorle, del Instituto de Patología del Hospital Universitario de Bonn.
El ADN debe comprimirse enormemente
Los biólogos llaman a este proceso hipercondensación. En su estado suelto, los hilos de ADN se enrollan alrededor de numerosas moléculas proteicas esféricas, las histonas. En este estado, se asemejan a 23 pequeños hilos de perlas. Durante la hipercondensación, las histonas se cambian primero por proteínas de transición. En un paso posterior, éstas se sustituyen por las llamadas protaminas. Debido a su composición química, las protaminas ejercen una atracción muy fuerte sobre el ADN. Por tanto, el hilo se envuelve en bucles muy firmes y apretados alrededor de la protamina
"La mayoría de los mamíferos parecen producir sólo un tipo de protamina, la PRM1", explica la Dra. Lena Arévalo, investigadora postdoctoral del grupo de Schorle. "En los humanos, pero también en roedores como los ratones, es diferente: tienen un segundo tipo, la PRM2". Hasta ahora no se sabía exactamente para qué se necesita esta segunda protamina. Sin embargo, se sabía que algunas partes de la misma se cortan sucesivamente durante el desarrollo del esperma.
Y son precisamente estas partes cortadas las que parecen ser inmensamente importantes, según el nuevo estudio. Cuando los ratones producen sólo una molécula truncada de PRM2 que carece de los fragmentos cortados, son infértiles. "La eliminación de las proteínas de transición durante la hipercondensación se ve afectada", afirma Arévalo. "Además, la condensación parece proceder con demasiada rapidez, provocando la rotura de las hebras de ADN".
Esperanza para las terapias contra la infertilidad masculina
Es posible que una protamina 2 defectuosa también pueda provocar infertilidad en los machos de nuestra propia especie. El equipo planea ahora investigar más a fondo esta hipótesis. "Sólo hay unos pocos grupos de investigación que analizan el papel de las protaminas en la hipercondensación", dice Schorle, que también es miembro del Área de Investigación Transdisciplinaria (TRA) "Vida y Salud" de la Universidad de Bonn. "Somos el único laboratorio del mundo que hasta la fecha ha conseguido generar y criar líneas de ratón deficientes en PRM1 y PRM2, que ahora se utilizan para estudiar el papel de estas proteínas en la espermatogénesis". A medio plazo, esto también podría conducir a nuevas terapias contra la infertilidad masculina, espera el investigador.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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