Os Pesquisadores capitalizaram nas propriedades originais de uma pilha de esperma para seguir a fusão da membrana de pilha como ocorre durante a fecundação, seguindo a cascata completa dos eventos pela primeira vez. Os resultados podiam revelar maneiras novas de aumentar ou obstruir a fecundação, assim como como controlar a secreção dos neurotransmissor e das hormonas tais como a insulina.
Luis Mayorga, um erudito (HHMI) internacional da pesquisa do Howard Hughes Medical Institute, e colegas na Universidade Nacional da Faculdade de Medicina de Cuyo em Mendoza, Argentina, aproveitou-se da especialização celular que dá a esperma uma possibilidade irreversível fertilizar um ovo.
O grupo seguiu a secreção do esperma das enzimas usadas para penetrar o revestimento exterior protector que cerca um ovo. “Porque o esperma tem uma única oportunidade, esta secreção tem que ser muito bem regulado,” disse Mayorga. “Se o esperma não responde exactamente tempo, não obterá através do revestimento do ovo.” E desde que a fecundação é de sentido único e ou tudo ou nada, é tão demasiado o evento da fusão que libera as enzimas do esperma. Este controle apertado permitiu o laboratório de Mayorga de capturar um filme molecular da fusão enquanto se desdobrou. Seus resultados serão publicados na introdução de Setembro da Biblioteca Pública do jornal da Biologia da Ciência.
Dentro do esperma, as enzimas são contidas em um saco pequeno conhecido como o acrosome. Durante a fecundação, como a membrana do acrosome encontra a membrana exterior do esperma, o fusível dois junto, e as enzimas são liberadas fora da pilha - muita a mesma maneira uma bolha aumenta à superfície de uma soda e libera seu gás no ar.
Mayorga, que estudou a fusão da membrana por mais de 15 anos, reconheceu um potencial inexplorado neste evento simples da secreção, chamado exocytosis acrosomal (AE). As experiências Preliminares mostraram que a AE usa as mesmas moléculas básicas da fusão que pilhas neuronal e da glândula endócrina. Contudo, a AE é muito menos complicada do que a fusão nestes outros tipos da pilha porque acontece somente uma vez; outras pilhas segregam as mesmas substâncias repetidas vezes, exigindo a maquinaria da fusão recicl épocas múltiplas.
A equipe avaliou as moléculas que trazem as membranas junto para fundir. Estas moléculas, chamadas Ciladas, trabalham um tanto como o Velcro para guardarar as membranas no fim bastante proximidade à fusão. No esperma, a membrana do acrosome que contem as enzimas tem um tipo de CILADA e a membrana exterior do esperma tem outro.
No início, as Ciladas do acrosome são coladas entre si e as Ciladas exteriores da membrana são coladas entre si no que são chamadas pares de cis-CILADA. Estes devem quebrar-se distante de modo que as Ciladas do acrosome possam se emparelhar com as Ciladas exteriores da membrana em pares da transporte-CILADA. Quando um esperma encontra a superfície do ovo, o cálcio está liberado na pilha de esperma, que provoca as moléculas que quebram distante os pares da cis-CILADA.