Tyrimu siekiama suprasti, kaip molekuliniu lygmeniu konstruojamas moterų vaisingumas

Tyrimu siekiama suprasti, kaip molekuliniu lygmeniu konstruojamas moterų vaisingumas

Moterų žinduolių vaisingumas yra ribotas. Nuo gimimo moterys turi ribotą skaičių pirminių folikulų, bendrai vadinamų kiaušidžių rezervu. Kiekvieno folikulo viduje yra oocitas, kuris ilgainiui tampa kiaušiniu. Tačiau senstant folikulai kiaušidžių rezerve mažėja.

Nepaisant esminės svarbos, mūsų supratimas apie kiaušidžių rezervo steigimą ir priežiūrą tebėra prastas.

Satoshi Namekawa, Kalifornijos universiteto Deiviso mikrobiologijos ir molekulinės genetikos katedros profesorius

Naujame tyrime, paskelbtame rugpjūčio 10 d. žurnale „Nature Communications“, mokslininkai apibrėžia epigenetines mašinas, reguliuojančias žinduolių kiaušidžių rezervo struktūrą ir funkciją, ir pateikia molekulines įžvalgas apie moterų reprodukcinę sveikatą ir gyvenimo trukmę. Epigenetika reiškia pokyčius, turinčius įtakos genų funkcionavimui nekeičiant pačios DNR. Pagrindiniai mokslininkai šiame dokumente yra Namekawa, projekto mokslininkas Mengwenas Hu ir UC Davis profesoriai Richardas Schultzas ir Neilas Hunteris.

„Moterų, vyresnių nei 35 metų, vaisingumas mažėja“, - sakė Namekawa. „Mūsų tyrimas galėtų suteikti mums pagrindą suprasti, kaip moterų vaisingumas nustatomas ir palaikomas molekuliniu lygmeniu ir kodėl jis mažėja su amžiumi.

Sustabdoma pradinė gamyba

Kai susidaro kiaušidžių rezervas, visi pirmykščiuose folikuluose esantys kiaušinėliai sustabdo savo vystymąsi ir gali išlikti tokioje sulaikytoje būsenoje dešimtmečius.

"Vaisingumą palaiko šie sulaikyti oocitai", - sakė Namekawa ir pažymėjo, kad anksčiau nežinoma molekulinė mašina sustabdo vystymąsi. "Pagrindinis klausimas, kaip šias ląsteles galima išlaikyti dešimtmečius? Tai didelis klausimas. Jos negali dalytis, negali daugintis, tiesiog dešimtmečius ramiai sėdi kiaušidėse. Kaip tai įmanoma?"

Naudodama pelių mutantus, komanda nustatė, kad šios oocitų pereinamosios fazės sutrikimą lėmė baltymų grupė, vadinama Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).

Molekulinis vaisingumo supratimas

PRC1 slopina vystymosi procesą, vadinamą mejoze, kuris vyksta prieš įkuriant kiaušidžių rezervą, taip užtikrinant tinkamą genų ekspresijos programą kiaušidžių rezerve. Kai komanda sukūrė pelių mutantus su išeikvojusiomis PRC1 mašinomis, jie nustatė, kad kiaušidžių rezervo nepavyko sukurti ir ląstelės mirė.

"Mes parodome, kad sąlyginis PRC1 ištrynimas lemia greitą folikulų išeikvojimą ir sterilumą", - sakė Namekawa. "Šie rezultatai labai susiję su PRC1 svarbiu pirminių folikulų epigenomo palaikymo procesu užsitęsusio arešto metu, kuris žmonėms gali trukti iki 50 metų."

Namekawa ir jo kolegų teigimu, PRC1 funkcijos defektai gali padėti paaiškinti ankstyvo kiaušidžių nepakankamumo ir nevaisingumo atvejus žmonėms.

„Dabar, kai išsiaiškinome, kad šis epigenetinis procesas yra esminis įsitvirtinimo veiksnys, kitas klausimas yra, ar galime atskleisti išsamesnį šio proceso mechanizmą? Namekawa pasakė. „Kaip galima išlaikyti kiaušidžių rezervą dešimtmečius?

Kiti šio straipsnio autoriai: UC Davis, Yu-Han Yeh, Yasuhisa Manukata ir Hironori Abe; Akihiko Sakashita ir So Maezawa, Sinsinačio vaikų ligoninės medicinos centras; Miguel Vidal, Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas, Madridas, Ispanija; ir Haruhiko Koseki, RIKEN alergijos ir imunologijos centras, Jokohama, Japonija. Darbas buvo paremtas NIH dotacijomis.

Šaltinis:

Kalifornijos universitetas – Davisas

Nuoroda:

Hu, M. ir kt. (2022) Norint sukurti kiaušidžių rezervą, reikalingas PRC1 tarpininkaujamas epigenetinis programavimas. Gamtos bendravimas. doi.org/10.1038/s41467-022-31759-6.

.