Rozmnażanie płciowe, powszechny sposób rozmnażania wielu gatunków, obejmuje gametogenezę, podczas której potomstwo powstaje w wyniku zapłodnienia, koniugacji lub krycia. U roślin i zwierząt jaja i plemniki różnicują się z komórek rozrodczych, tworząc gamety. Jednakże u pączkujących drożdży zarodniki powstają w komórkach diploidalnych. Podczas tego procesu Ponownie Struktury błonowe tworzą się w cytozolu, otaczając mejotyczne jądra haploidalne, w celu wytworzenia zarodników. Pomimo tej wiedzy dokładny mechanizm leżący u podstaw powstawania tych rodzących się struktur błonowych pozostaje słabo poznany.
Aby uzyskać wgląd w ten proces, naukowcy z Uniwersytetu w Tsukuba wykorzystali techniki obrazowania na żywo, aby dokładnie obserwować mejozę i sporulację w pączkujących drożdżach, rejestrując rozwój powstających struktur błonowych w komórkach. Zaobserwowali, że chociaż liczba miejsc wyjścia siateczki śródplazmatycznej (ER) i aparatu Golgiego zmniejszyła się, podczas sporulacji ponownie się one złożyły. Ponadto zidentyfikowali Gip1, specyficzną dla mejozy podjednostkę fosfatazy białkowej typu 1, jako kluczową cząsteczkę wpływającą na ten mechanizm regulacyjny. W komórkach z niedoborem Gip1 nie można było precyzyjnie zlokalizować szlaku wydzielniczego ze względu na defekty w regenerujących się miejscach wyjścia ER, co skutkowało tworzeniem się nieprawidłowych błon plazmatycznych zarodników. Odkrycie to sugeruje, że komórki skutecznie transportują lipidy błonowe i wytwarzają nowe błony komórkowe poprzez reorganizację szlaków ruchu błonowego podczas sporulacji.
Wyniki tych badań mają istotne implikacje dla zdrowia człowieka, gdyż liczne choroby związane z gametogenezą i zapłodnieniem wynikają z nieprawidłowości w ruchu błon wewnątrzkomórkowych. Odkrycia te mogą potencjalnie poprawić obecne zrozumienie, diagnostykę i leczenie powiązanych mechanizmów patogennych.
Praca ta była wspierana w ramach programu Grants-in-Aid for Scientific Research przyznanego przez Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii (MEXT) Japonii (granty o numerach 21K06145 dla YS, 20K05782 i 23K05006 dla HT, 18H05275 dla AN, 22K06074 do KI).
