2. april 2020

Forskere opdager hvordan generne vækkes ved livets begyndelse

Graviditet

Et bestemt enzym spiller en særlig rolle, når det genetiske maskineri skal sættes i gang i livets allerførste stadie: som en enkelt celle efter befrugtning. Det viser et nyt studie fra Københavns Universitet. Forskerne mener, at den nye viden kan være en forklaring på, at nogle kunstige befrugtninger ikke lykkes.

IVF behandling
Alle mennesker starter livet som en enkelt celle. Efter en sædcelle har befrugtet ægget hos moren, skal der sættes gang i en verden af processer, for at en celle kan blive til et helt menneske.

Den udvikling kan dog nogle gange gå galt, både ved naturlig befrugtning og når man får hjælp i en fertilitetsklinik. Derfor forsøger forskere hele tiden at få mere viden om, hvad der sker i den helt tidlige udvikling.

Nu er forskere fra Københavns Universitet blevet klogere på, hvad der sætter gang i de genetiske processer i livets begyndelse. I et nyt studie i det videnskabelige tidsskrift Nature Cell Biology har de fundet frem til et bestemt enzym, som ser ud til at styre, om udviklingen går ordentligt i gang.

”Man kan forestille sig DNA-strengen i den allerførste celle som et stort landskab. På den er der så markeret nogle landingspladser, som viser til andre molekyler, hvilke gener der skal i gang først. Vi har nu fundet ud af, at der findes et enzym, der holder landingspladserne åbne. Enzymet sørger med andre ord for, at fosterudviklingen kan gå ordentligt og sundt i gang,” forklarer forfatter til det nye studie Eva Hoffmann, professor på Institut for Cellulær og Molekylær Medicin.

Tætpakket DNA

Forskerne har i det nye studie kortlagt enzymets tilstedeværelse og aktivitet i både menneskeæg og mus. De har også undersøgt betydningen af at sætte enzymet ud af spil i mus.

”For at et foster kan udvikle sig sundt og raskt, er cellerne nødt til at kunne dele sig. Men vi kan se i vores studie, at celledelingen kommer ikke ordentligt i gang, hvis enzymet er sat ud af spil. Der bliver ikke tændt for de rigtige genprogrammer. Og det fører til, at det befrugtede æg aldrig udvikler sig til mere end 4 celler, før de går tabt,” siger Eva Hoffmann.

Når hun taler om at holde landingspladserne åbne, handler det om den måde, at DNA fysisk ser ud inde i cellen. De biologiske processer i cellerne er nemlig afhængige af, at generne er tilgængelige.

”Når sædcellen har befrugtet ægget, er DNA pakket meget tæt. Hvis enzymet ikke er der til at åbne landingspladsen, er det utilgængeligt for udefrakommende molekyler. Det betyder, at de rigtige genprogrammer ikke kan blive tændt og komme i gang.,” forklarer Eva Hoffmann.

Forskerne gik i gang med forskningsprojektet, fordi de gerne ville finde en forklaring på, hvorfor op til 40 procent af kunstige befrugtninger går galt allerede i petriskålen. Derfor håber de også, at det nye resultat på længere sigt kan bruges i fertilitetsklinikker.

Læs hele studiet: “KDM4A regulates the maternal-to-zygotic transition by protecting broad H3K4me3 domains from H3K9me3 invasion in oocytes”

 

Kontakt

Professor Eva Hoffmann
+45 22 84 39 35
eva@sund.ku.dk

Pressemedarbejder Mathias Traczyk
93 56 58 35
mathias.traczyk@sund.ku.dk