一種蛋白質可以控制精子發(fā)育所需的數千個基因

根據凱斯西儲大學醫(yī)學院的一項新研究，單一蛋白質可以調節(jié)精子發(fā)育過程中的一系列關鍵基因?？茖W家發(fā)現，這種被稱為Dazl的蛋白質可以控制一系列基因網絡，這對精子的復制和存活至關重要。發(fā)表在《細胞報告》上的研究成果可以為未來不育男性的治療奠定基礎。

“雖然人們知道Dazl對生育和生殖健康非常重要，但對它在細胞中的實際作用卻知之甚少?！边@項研究的第一作者，凱斯西儲大學的研究生莉亞扎戈爾說。扎戈爾的研究表明，達澤爾在生殖細胞中物理附著了2290個核糖核酸，生殖細胞是最終長成精子的祖細胞。

生殖細胞非同尋?！鼈冏兂删雍吐炎?，最終成為生物體的后代。特別是，男性生殖細胞必須在人的一生中一次又一次地復制。扎戈爾說：“這種特殊的細胞需要對基因表達進行獨特的調控?！癉azl是一家主要的監(jiān)管機構。它可以促進其他蛋白質的正確水平，從而控制精子生長的許多必要過程，包括增殖和細胞存活”。

研究人員表示，盡管Dazl與數千個RNA結合，但并不是每一個相互作用都有意義?！癉azl結合了RNA中一個非常簡單的序列，一串三個RNA堿基(GUU)，它們遍布整個RNA片段。然而，我們發(fā)現與Dazl直接結合的GU-Us高度集中在RNA上的特定位點，”Zagore的顧問Donny Licatalosi博士說，他是凱斯西儲大學醫(yī)學院RNA科學與治療學中心的助理教授。“這發(fā)生在幾乎所有信使RNA末端的polyA尾巴’之前，它是制造蛋白質的模板?！?

這種限高模式表明polyA尾是Dazl結合的關鍵決定因素。它是將Dazl裝載到數千個不同的mRNA上的一般遞送機制的一部分。令人驚訝的是，只有一部分與Dazl結合的RNA(約22%)似乎受其調控。傳遞策略廣泛，所以很多RNA都裝載了Dazl，但只針對RNA的一個子集，這種相互作用直接導致基因正向調控。阿洛西說：“你可以把它想象成一場大規(guī)模的營銷活動。“只有少數受訪者的意見才是真正重要的。”受調控基因子集中的許多RNA編碼細胞周期蛋白——在發(fā)育中的精子中，將Dazl置于調控細胞增殖的中心。

這項工作是哥倫比亞大學和凱斯西儲的許多核心設施之間的合作，包括細胞計數和顯微鏡核心、基因組核心、轉基因和靶向設施。阿洛西說：“只有結合熒光標記細胞、流式細胞術和各種RNA分析和作圖工具，我們才能把所有的部分放在一起，回答關于Dazl在生殖細胞存活中的作用的長期問題?！拔覀儸F在對確保生殖細胞存活的分子事件有了更好的理解?！痹隊栄a充說，“Dazl研究還可以幫助我們更好地了解控制細胞周期調節(jié)的方法以及用于協(xié)調RNA網絡的機制。”

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