Para maximizar su movilidad, los espermatozoides han desarrollado una estructura aerodinámica con un citoplasma y orgánulos mínimos, y ADN altamente condensado en el núcleo. A diferencia de la mayoría de las células, donde el ADN se envuelve alrededor de las histonas, el ADN del espermatozoide se asocia con pequeñas proteínas nucleares llamadas protaminas, que proporcionan una condensación aún más compacta del ADN. Este empaquetamiento ultracompacto debe invertirse tras la fecundación del óvulo para que el ADN sea accesible a los procesos enzimáticos. Estas características únicas de los espermatozoides representan una valiosa oportunidad para estudiar cómo la compactación del ADN influye en la función celular.

Dmitry Fyodorov, PhD, y sus colegas han recibido una subvención de cuatro años por 2,2 millones de dólares de los Institutos Nacionales de Salud para estudiar cómo el ADN del esperma se empaqueta con proteínas para formar la cromatina (los complejos de ADN/proteína dentro de los cromosomas). Utilizando Drosophila como sistema modelo, su laboratorio estudiará los factores que influyen en el ensamblaje y la remodelación de la cromatina durante la formación del esperma, cuando la cromatina pasa de su estructura típica a la forma estrechamente empaquetada que se produce en el esperma. Los investigadores también estudiarán la relajación de la cromatina del esperma durante la fecundación, que es necesaria para que se produzca la replicación del ADN y la transcripción genética. Los resultados deberían proporcionar información sobre la remodelación de la cromatina del esperma y podrían conducir a un mejor diagnóstico y terapias para los casos de infertilidad en los que se altera el metabolismo de la cromatina. Además, la manipulación deliberada del empaquetamiento del ADN del esperma podría ofrecer nuevos enfoques para la anticoncepción.

El Dr. Fyodorov es profesor de biología celular en Einstein. (1R01HD114814-01A1)