Onderzoekers dachten, na jaren onderzoek ernaar te hebben gedaan, wel te weten hoe een spermacel eruitziet. Maar onlangs ontdekten ze nog een bijzondere structuur.
Hoe klein zaadcellen ook zijn, simpel zijn de zwemmertjes zeker niet. Spermacellen hebben namelijk een ingewikkelde structuur en bestaan uit duizenden bouwstenen die op hun beurt weer bestaan uit duizenden motorproteïnes (eiwitten die bewegen).
Maar na enorm veel keren de zaadcellen onder een microscoop te hebben bekeken, dachten wetenschappers toch wel door te hebben hoe ze zijn opgebouwd. Mispoes, want onlangs hebben onderzoekers van de Universiteit van Gothenburg en de Universiteit van Colorado een nieuwe nanostructuur ontdekt die wellicht meer informatie prijs kan geven over waarom sommige spermacellen goede zwemmers zijn en anderen niet.
Winnende techniek
Hoe de onderzoekers achter deze ieniemienie structuur kwamen? Door spermacellen te bestuderen met een cryo-elektronenmicroscoop. Dit is een methode om bevroren, gehydrateerde samples driedimensionaal in beeld te brengen bij extreem lage temperaturen. De samples blijven op die manier in hun natuurlijke toestand zonder dat er kleurstoffen of fixatiemiddelen hoeven te worden gebruikt.
De Nobelprijs voor de scheikunde ging vorig jaar naar drie chemici voor het ontwikkelen van deze techniek.
TAILS
Maar het begon allemaal met het idee om een 3D-beeld te creëren van spermacellen, zodat onderzoekers een beter beeld kregen van hoe zaadcellen werken. Die 3D-foto verkregen ze met behulp van een cryo-elektronenmicroscoop. Wat de onderzoekers toen zagen, was een structuur die ze nog nooit eerder hadden gezien: een soort helix die zich op het puntje van de staart bevindt.
Een kleine spermastaart heeft ongeveer duizend soorten bouwstenen die drie secties vormen: het middenstuk, de ‘propeller’ en het ‘puntje’ aan het uiteinde van de staart. In de propeller zitten eiwitten, tubulines genaamd, die lange buizen (microtubules) vormen. Interacties in deze eiwitten creëren de beweging die spermacellen nodig hebben om door hun omgeving te ‘zwemmen’.
Binnenin deze microtubuli zagen onderzoekers een cellulaire structuur die in een linksdraaiende helixvorm was gewikkeld. En omdat wetenschappers ook gewoon gevoel voor humor hebben, noemden ze de structuur tail axoneme intra-lumenal spiral, afgekort TAILS (vat je hem?).
© University of Gothenburg
De onderzoekers hebben nog geen flauw idee waar de helix voor verantwoordelijk is, maar dat gaan ze nu verder uitzoeken. Waarschijnlijk heeft de structuur te maken met het zwemgedrag (richting, snelheid) naar de eicel van spermacellen. Daarmee zou wellicht eindelijk een antwoord kunnen worden gegeven op de vraag waarom sommige zaadcellen betere zwemmers zijn dan anderen.
Bronnen: Scientific Reports, Live Science, ScienceAlert
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!