Uuringu eesmärk on mõista, kuidas naiste viljakus molekulaarsel tasandil konstrueeritakse

Uuringu eesmärk on mõista, kuidas naiste viljakus molekulaarsel tasandil konstrueeritakse

Emaste imetajate viljakus on piiratud. Alates sünnist on naistel piiratud arv ürgseid folliikuleid, mida ühiselt nimetatakse munasarjareserviks. Iga folliikuli sees on munarakk, millest lõpuks saab munarakk. Kuid vananedes vähenevad munasarjade reservi folliikulid.

Vaatamata selle fundamentaalsele tähtsusele on meie arusaam munasarjareservi loomisest ja säilitamisest kehv.

Satoshi Namekawa, California ülikooli mikrobioloogia ja molekulaargeneetika osakonna professor, Davis

Teadlased määratlevad uues uuringus, mis avaldati 10. augustil ajakirjas Nature Communications, epigeneetilise masinavärgi, mis reguleerib imetajate munasarjade reservi struktuuri ja funktsiooni ning annab molekulaarse ülevaate naiste reproduktiivtervisest ja elueast. Epigeneetika viitab muutustele, mis mõjutavad geenide toimimist ilma DNA-d muutmata. Paberi juhtivate teadlaste hulka kuuluvad Namekawa, projektiteadlane Mengwen Hu ja UC Davise professorid Richard Schultz ja Neil Hunter.

"Üle 35-aastastel naistel näete viljakuse langust," ütles Namekawa. "Meie uuring võib anda meile aluse, et mõista, kuidas naiste viljakus molekulaarsel tasemel luuakse ja säilitatakse ning miks see vanusega väheneb."

Algse tootmise peatamine

Kui munasarjade reserv on üles ehitatud, peatavad kõik ürgsetes folliikulites olevad munad oma arengu ja võivad sellises vahistatud seisundis püsida aastakümneid.

"Need vahistatud munarakud toetavad viljakust," ütles Namekawa, märkides, et varem tundmatu molekulaarne mehhanism peatab arengu. "Põhiküsimus on, kuidas neid rakke aastakümneid säilitada? See on suur küsimus. Nad ei saa jaguneda, paljuneda, vaid istuvad aastakümneid vaikselt munasarjades. Kuidas see võimalik on?"

Hiire mutante kasutades leidis töörühm, et selle munarakkude üleminekufaasi katkemist vahendas valkude rühm, mida nimetatakse polükombi repressiivkompleksiks 1 (PRC1).

Molekulaarne arusaam viljakusest

PRC1 pärsib arenguprotsessi, mida nimetatakse meioosiks, mis toimub enne munasarjade reservi moodustamist, tagades sellega munasarjareservis korraliku geeniekspressiooniprogrammi. Kui meeskond lõi hiire mutandid ammendunud PRC1 masinatega, avastasid nad, et munasarjade reservi ei saa luua ja rakud kannatasid rakusurma.

"Näitame, et tingimuslik PRC1 deletsioon põhjustab folliikulite kiiret ammendumist ja steriilsust, " ütles Namekawa. "Need tulemused viitavad tugevalt PRC1-le ürgsete folliikulite epigenoomi säilitamise kriitilises protsessis pikaajalise vahistamise ajal, mis võib inimestel kesta kuni 50 aastat."

Namekawa ja tema kolleegide sõnul võivad PRC1 funktsiooni defektid aidata selgitada enneaegse munasarjapuudulikkuse ja viljatuse juhtumeid inimestel.

"Nüüd, kui oleme avastanud, et see epigeneetiline protsess on asutamise võtmeks, on järgmine küsimus, kas me saame avastada selle protsessi üksikasjalikuma mehhanismi?" ütles Namekawa. "Kuidas saab munasarjareservi aastakümneid säilitada?"

Teiste töö autorite hulka kuuluvad: UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata ja Hironori Abe; Akihiko Sakashita ja So Maezawa, Cincinnati lastehaigla meditsiinikeskus; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Hispaania; ja Haruhiko Koseki, RIKENi allergia- ja immunoloogiakeskus, Yokohama, Jaapan. Tööd toetati NIH toetustega.

Allikas:

California ülikool – Davis

Viide:

Hu, M. et al. (2022) Munasarjareservi loomiseks on vaja PRC1-vahendatud epigeneetilist programmeerimist. Loodussuhtlus. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.