Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää, miten naisen hedelmällisyys rakentuu molekyylitasolla

Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää, miten naisen hedelmällisyys rakentuu molekyylitasolla

Naarasnisäkkäiden hedelmällisyys on rajallinen. Naisilla on syntymästä lähtien rajoitettu määrä alkurakkuloita, joita kutsutaan yhteisesti munasarjareserviksi. Jokaisen follikkelin sisällä on munasolu, josta tulee lopulta muna. Mutta ikääntyessämme munasarjareservin follikkelit vähenevät.

Huolimatta sen perustavanlaatuisesta merkityksestä, ymmärryksemme munasarjareservien perustamisesta ja ylläpidosta on edelleen heikko."

Satoshi Namekawa, professori, mikrobiologian ja molekyyligenetiikan laitos, Kalifornian yliopisto, Davis

Tutkijat määrittelevät epigeneettisen koneiston, joka säätelee nisäkkään munasarjareservin rakennetta ja toimintaa, ja tarjoavat molekyylien näkemyksiä naisten lisääntymisterveydestä ja eliniästä uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin 10. elokuuta Nature Communicationsissa. Epigenetiikka viittaa muutoksiin, jotka vaikuttavat geenien toimintaan muuttamatta itse DNA:ta. Lehden johtavia tutkijoita ovat Namekawa, projektitutkija Mengwen Hu ja UC Davis -professorit Richard Schultz ja Neil Hunter.

"Yli 35-vuotiaiden naisten hedelmällisyys laskee", Namekawa sanoi. "Tutkimuksemme voisi antaa meille perustan ymmärtää, kuinka naisten hedelmällisyys muodostuu ja säilyy molekyylitasolla ja miksi se heikkenee iän myötä."

Alkuperäisen tuotannon lopettaminen

Kun munasarjareservi on koottu, kaikki munarakkuloiden munasolut pysäyttävät kehityksensä ja voivat pysyä tällaisessa pysähdyksissä vuosikymmeniä.

"Nämä pidätetyt munasolut tukevat hedelmällisyyttä", Namekawa sanoi ja huomautti, että aiemmin tuntematon molekyylikoneisto pysäyttää kehityksen. "Pääkysymys on, kuinka näitä soluja voidaan ylläpitää vuosikymmeniä? Se on iso kysymys. Ne eivät voi jakautua, ne eivät voi lisääntyä, ne vain istuvat hiljaa munasarjoissa vuosikymmeniä. Miten se on mahdollista?"

Hiirimutantteja käyttämällä ryhmä havaitsi, että tämän munasolun siirtymävaiheen häiriintymistä välitti proteiiniryhmä nimeltä Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Molekyylikäsitys hedelmällisyydestä

PRC1 tukahduttaa meioosiksi kutsuttua kehitysprosessia, joka tapahtuu ennen munasarjareservin muodostumista ja varmistaa siten asianmukaisen geenin ilmentymisohjelman munasarjareservissä. Kun ryhmä loi hiiren mutantteja, joilla oli tyhjentynyt PRC1-koneisto, he havaitsivat, että munasarjareserviä ei voitu rakentaa ja solut kärsivät solukuolemasta.

"Näytämme, että ehdollinen PRC1-deleetio johtaa nopeaan follikkelien ehtymiseen ja hedelmällisyyteen", Namekawa sanoi. "Nämä tulokset viittaavat vahvasti PRC1:een kriittisessä prosessissa, jolla ylläpidetään primordiaalisten follikkelien epigenomi pitkittyneen pidätyksen aikana, joka voi kestää jopa 50 vuotta ihmisillä."

Namekawan ja hänen kollegoidensa mukaan PRC1-toiminnan puutteet voisivat auttaa selittämään ennenaikaisen munasarjojen vajaatoiminnan ja hedelmättömyyden tapauksia ihmisillä.

"Nyt kun olemme havainneet, että tämä epigeneettinen prosessi on avain perustamiseen, seuraava kysymys on, voimmeko paljastaa tämän prosessin yksityiskohtaisemman mekanismin?" Namekawa sanoi. "Kuinka munasarjareserviä voidaan ylläpitää vuosikymmeniä?"

Muita paperin kirjoittajia ovat: UC Davisissa Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata ja Hironori Abe; Akihiko Sakashita ja So Maezawa, Cincinnati Children's Hospital Medical Center; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madrid, Espanja; ja Haruhiko Koseki, RIKEN Center for Allergy and Immunology, Yokohama, Japani. Työtä on tuettu NIH:n apurahoilla.

Lähde:

Kalifornian yliopisto - Davis

Viite:

Hu, M. et ai. (2022) PRC1-välitteinen epigeneettinen ohjelmointi vaaditaan munasarjareservin luomiseksi. Luontoviestintä. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.