新研究揭示了生殖障礙、不孕、流產和出生缺陷的原因

時間:2022年3月24日
來源:Genes & Development

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羅格斯大學(Rutgers University)、紀念斯隆-凱特琳癌癥中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)、洛克菲勒大學(Rockefeller University)和康奈爾大學(Cornell University)的研究人員正聯手研究調節基因表達和染色體行為的過程如何導致包括癌癥、出生缺陷、流產和不孕癥在內的健康問題。

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Testis tissue section    

野生型小鼠睪丸組織切片,進行減數分裂標記(粉紅色和綠色)和DNA染色(藍色)。


羅格斯大學(Rutgers University)、紀念斯隆-凱特琳癌癥中心(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)、洛克菲勒大學(Rockefeller University)和康奈爾大學(Cornell University)的研究人員正聯手研究調節基因表達和染色體行為的過程如何導致包括癌癥、出生缺陷、流產和不孕癥在內的健康問題。

細胞經過一個顯著的轉化過程,形成卵子和精子,在受精后可以形成一個完整的有機體。這種轉化的一個關鍵步驟涉及減數分裂,即細胞分裂,將細胞的基因組內容減半。在卵子和精子發育的早期階段,細胞通過有絲分裂來分裂,這是我們體內大多數細胞都使用的過程。然后他們進行基因表達景觀的完全重塑,并切換到減數分裂。有絲分裂到減數分裂開關的錯誤調節可導致腫瘤樣生長、生殖細胞池的耗盡或減數分裂無法完成。

在《基因與發展》雜志上由羅格斯大學領導的一項新研究中,研究人員應用了強大的方法來繪制全基因組蛋白質-RNA相互作用和創新的小鼠遺傳突變,以確定RNA解旋酶(YTHDC2)如何結合RNA和控制基因表達以調節減數分裂。YTHDC2及其相互作用的蛋白伙伴形成了一個控制有絲分裂到減數分裂開關的重要途徑。在這項研究之前,對哺乳動物中調節這種轉換的機制知之甚少。

“我們的工作闡明了正常減數分裂所需的遺傳和分子機制,這是理解這些過程出錯和導致生殖障礙的原因和原因的重要一步?!痹撗芯康氖紫芯繂T、新不倫瑞克羅格斯大學藝術與科學學院(SAS)遺傳學助理教授Devanshi Jain說?!按送?,由于YTHDC2與多種疾病,特別是癌癥有關,我們的工作也將對這些領域產生廣泛的影響?!?/p>

Jain說,這項新研究,連同位于羅格斯大學的Jain實驗室正在進行的研究,探索了減數分裂的遺傳和分子機制,以及調節基因表達和染色體行為的過程。Jain實驗室的研究人員使用小鼠模型系統來探索細胞生物學的這些基本方面。

“了解減數分裂對生殖健康至關重要,因為減數分裂中的錯誤可能導致生殖細胞死亡和不孕,”Jain說?!拔磥?,我們計劃深入研究YTHDC2通路的分子機制及其對基因表達的控制。我們還將繼續研究減數分裂如何調控的其他基本方面?!?/p>

Genes & Development

DOI

10.1101/gad.349190.121

YTHDC2 control of gametogenesis requires helicase activity but not m6A binding


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