Spermdannelse -ved evolusjon eller design?
Oversatt herfra.

Konfrontert med argumentene til en tilhenger av evolusjon, er et av de første spørsmålene som er passende å stille, i likhet med kylling-egg-dilemmaet: I seksuell reproduksjon, hva utviklet seg først, egget eller sædcellene?

Befruktning er av utrolig kompleksitet: En sædcelle må modnes. Spermatogenese begynner med en enkelt celle som gjennomgår en dramatisk transformasjon, og kulminerer med hyperkomprimering av DNA gjennom kromatinkondensering inn i sædhodet ved å erstatte histoner med protaminer. Kromatinkondensering starter når histoner fjernes og erstattes av intermediære proteiner og til slutt av protaminer, mindre og strukturelt svært forskjellige proteiner som passer inn i mindre DNA-spor og etablerer en sterk binding som stabiliseres ytterligere ved tverrbinding av disulfidbindinger, noe som resulterer i svært stabile , svært komprimert DNA. Histone chaperone-hjelpeproteiner fungerer i histonfjerning så vel som histonutveksling og ved at de slår seg sammen med ATP-avhengige kromatin-remodelleringsfaktorer.

Molekylære chaperoner er nødvendig for å fjerne histoner og samtidig hjelpe til med å inkorporere overgangsproteiner og protaminer i spermatid-kromatin. Denne romlige makromolekylære organisasjonen gjør DNA transkripsjonelt stille, men samtidig skjermer sikrer den stabilitet og motstandsdyktighet mot ytre påvirkninger under spermtransport. Spermatozoers DNA-integritet spiller en betydelig rolle i å levere nøyaktig genetisk informasjon. Protaminmangel er assosiert med infertilitet hos menn, og hyppigheten av menneskelig sæd med DNA-skade korrelerer med svikt i embryonal utvikling. I tillegg må mekanismer for å fjerne histoner og overgangsproteiner eksistere.

Fusjonen av oocytten og sædcellene innebærer gjenopptakelse av meiose for oocytten og dannelse av den mannlige pronucleus. Rett etter frigjøring av spermkjernen inn i oocyttcytoplasmaet, erstattes protaminer raskt med histoner fra mors side. I tillegg forsvinner testis-spesifikke histonvarianter raskt fra det paternale genomet etter befruktning. ATP-avhengige prosesser kreves for protamin-erstatning. Chaperone nucleoplasmin (NPM) er involvert i histon-montering på det paternale kromatinet. Dessuten er HIRA-protein essensielt for dekondensering av spermkjernen og nukleosom-sammenstillingen.

Spørsmål: Siden HISTONER tilført fra mødre, erstatter protaminer, er det ikke en gjensidig avhengig prosess, og orkestrert som teamarbeid, der den mannlige sædcellen gjennomgår livsviktig transformasjon, hvor histoner erstattes med protaminer, og den kvinnelige oocytten forsyner histonene for å erstatte protaminer, og som sådanne, måtte begge være ferdig satt opp og i drift, og hele befruktnings-prosessen fungere fra dag én? Tenk også på at beskrivelsen ovenfor er ekstremt forenklet.

I virkeligheten jobber mange essensielle, irreduserbare aktører sammen i en detaljert prosess som bruker mange molekylære aktører for å sikre trofast utførelse av spermatogenese. Nøyaktig utførelse av stadiene resulterer i produksjon av bevegelige sædceller. Spermatogenese er en svært orkestrert prosess som krever riktig samspill og timing av alle molekylære bestanddeler for å produsere fullt funksjonelle og bevegelige sædceller. Defekter i sperm dannelse kan påvirke en hans generelle kondisjon, som omfatter evnen til både å overleve og reprodusere seg vellykket. Avvik under alle stadier i spermdannelsen kan ha dype effekter på sperm-mengde, bevegelighet, morfologi og evne til å befrukte et egg. I tillegg kan dårlig pakking av kromatin i spermkjerner redusere beskyttelsen av DNA mot kjemisk og fysisk skade, noe som potensielt kan føre til mutasjoner og uegnet avkom.

Modifikasjoner av spermkromatin krever bruk av spesialiserte DNA-bindende proteiner, referert til som protaminer, som er i stand til å oppnå nivået av organisering og kompresjon som er nødvendig, for å tilpasse det haploide genomet inn i det kompakte spermhodet.

Tenk på hvor mange viktige spillere som kreves for å gå fra en nukleosom-basert til en hovedsakelig protamin-basert kromatin-konfigurasjon:
- Histon acetyltransferaser
- Chaperoner (ledsagere)
- Proteosomer.
- Bromodom proteiner
- Kromatin-remodellerings komplekser
- Overgangs proteiner
- Molekylære chaperoner
- Reparasjonsmekanismer for DNA-skader
- Protaminer
- Histonvarianter
- Molekylær chaperoner
- Ubiquitin
- Poly-Ubiquitin
- Histon deacetylase
- Histon acetyltransferase
- Bromodom protein
- DNA Strand Break Induction proteiner
- Kromatin- Remodeling Complex
- DNA-reparasjonsenzymer
- Proteasom
- T Overgangsprotein P Protamin
- E2-konjugerende enzymer
- Kanonisk nukleosom

Hvis én av disse delene mangler, kan ikke spermdannelse skje riktig, og befruktning kan ikke lykkes. Jeg antar at det ovenfor gjør det klart nok, hvorfor befruktning og seksuell reproduksjon anses av biologer som dronning-problemet for evolusjonsbiologi?!!!