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Cell Rep:男性不育研究新发现!单一蛋白或能控制精子发育过程中数千个基因的表达

来源:本站原创 2018-11-04 20:12

2018年11月4日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自美国凯斯西储大学的科学家们通过研究发现,一种特殊的单一蛋白或能调节发育中精子内部一连串关键基因的表达,这种名为Dazl的特殊蛋白能够控制对发育中地精子复制及生存非常必要的多个基因的功能,相关研究结果刊登于国际杂志Cell Reports上,该研究有望帮助开发治疗男性不育的新型疗法。

图片来源:Case Western Reserve University School of Medicine

研究者Leah Zagore表示,我们都知道Dazl蛋白对于对于男性的生育力和生殖健康非常重要,但目前科学家们并不清楚该蛋白在细胞内部所扮演的关键角色,这项研究中,我们通过研究发现,Dazl蛋白能够物理性地粘附于生殖细胞内部的2290个RNAs上,这种生殖细胞是一种最终能生长为精子的祖细胞。

生殖细胞非常特殊,其最终能分化成为精子和卵子,并且拥有发育为有机体的潜能,男性机体的生殖细胞会在其一生中不断复制,这种特殊的细胞需要对基因表达进行独特的调控,而Dazl蛋白就能扮演主要调节子的角色,其会促进其它蛋白质处于正常水平,随后控制生长中精子内部的多个必要过程,包括增殖和细胞生存等。

尽管Dazl能与数千个RNAs结合,但并不是每一种相互作用都是有意义的,其能够结合RNA上的简单序列,即名为G-U-U的三个字符串的碱基,这几乎在几乎所有RNA片段上都会发生,研究者发现,与Dazl相关的G-U-Us高度集中于RNAs上的一个特殊位点,该位点位于几乎所有信使RNAs末端的“polyA尾巴”之前,其或许就是制造蛋白质的模板。

这种高度受限的模式或许就提示,polyA尾巴或许就是Dazl蛋白发生结合作用的关键决定子,其能作为一般传输机制的一部分,将Dazl蛋白装载到不同的mRNAs上,然而仅有一部分与该蛋白结合的RNAs会受到该蛋白的调节,这种运输策略如此之广泛以至于许多RNA都会装载Dazl蛋白,但仅有一小部分RNAs会与该蛋白相互作用引起基因的正向调节表达。在被调节的基因亚群中,很多RNAs都会编码细胞周期蛋白,从而使得Dazl蛋白在精子发育过程中负责调节细胞的增殖。

最后研究者Licatalosi表示,只有通过将细胞荧光标记技术、流式细胞分析及多种RNA分析和绘图技术相结合,我们才能够深入理解Dazl蛋白在精细胞发育中所扮演的关键角色,如今研究人员清晰观察到了精细胞生存过程中的多项分子事件,这对于后期理解控制细胞周期调节的通路,以及协调RNA分子网络的机制提供了新的线索,相关研究结果或许也能帮助研究人员后期开发治疗男性不育的新型疗法。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Zagore LL, Sweet TJ, Hannigan MM, et al. DAZL Regulates Germ Cell Survival through a Network of PolyA-Proximal mRNA Interactions. Cell Rep. 2018 Oct 30;25(5):1225-1240.e6. doi: 10.1016/j.celrep.2018.10.012

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