Crick-onderzoekers identificeren belangrijke Y-chromosoomgenen die de ontwikkeling van sperma beïnvloeden

Crick-onderzoekers identificeren belangrijke Y-chromosoomgenen die de ontwikkeling van sperma beïnvloeden

Crick-onderzoekers hebben ontdekt welke genen in het Y-chromosoom de spermaontwikkeling en vruchtbaarheidsresultaten bij mannelijke muizen reguleren. Dit onderzoek zou ons kunnen helpen begrijpen waarom sommige mannen niet genoeg sperma produceren en onvruchtbaar zijn.

Mannetjes hebben doorgaans één kopie van het Y-chromosoom en één kopie van het X-chromosoom, terwijl vrouwtjes doorgaans twee X-chromosomen hebben. Wetenschappers weten dat het Y-chromosoom essentieel is voor de mannelijke vruchtbaarheid, maar welke genen het belangrijkst zijn en hoe ze werken is minder duidelijk.

Uit onderzoek dat vandaag is gepubliceerd inWetenschapEen onderzoeksteam van Crick loste deze vraag op door dertien verschillende muismodellen met verschillende Y-genen te genereren en hun vruchtbaarheid te bestuderen.

De onderzoekers onderzochten het vermogen van deze volwassen muizen om zich voort te planten, waarbij ze onder meer keken naar het aantal nakomelingen, het aantal geproduceerde spermacellen en het uiterlijk en de beweeglijkheid van het sperma.

Ze ontdekten dat verschillende Y-genen cruciaal waren voor de voortplanting. Toen deze genen werden verwijderd, waren de muizen niet in staat jongen te produceren vanwege de afwezigheid of een verminderd aantal spermacellen, het onvermogen om een ​​reservoir van spermastamcellen aan te maken of een abnormale vorm of beweging van het sperma.

Interessant genoeg hadden sommige andere genen geen effect wanneer ze afzonderlijk werden verwijderd, maar leidden ze tot de productie van abnormaal sperma wanneer ze samen werden samengetrokken.

Dit was het geval voor een groep van drie genen die bij mensen een regio van het chromosoom modelleren als AZFA. AZFA-deleties zijn een veel voorkomende oorzaak van de ernstigste gevallen van mannelijke onvruchtbaarheid, maar het was moeilijk om te identificeren welke genen in de regio verantwoordelijk zijn.

De resultaten suggereren dat veel Y-genen een rol spelen bij de vruchtbaarheid en elkaar kunnen compenseren als één gen verloren gaat. Dit betekent ook dat sommige gevallen van onvruchtbaarheid waarschijnlijk voortkomen uit het tegelijkertijd verwijderen van meerdere genen.

Sommige Y-genen reguleren niet alleen de spermaproductie, maar ook in andere organen zoals het hart en de hersenen, waar ze erg belangrijk kunnen zijn. Naarmate ze ouder worden, kunnen sommige mannen hun Y-chromosomen in het bloed verliezen als gevolg van fouten in de celdeling. Dit verlies houdt verband met ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en kanker, dus het laboratorium wil nu begrijpen wat er gebeurt in andere organen in de muizen met deleties van het Y-gen.

Ons onderzoek heeft aangetoond dat de vruchtbaarheid van muizen meer Y-genen vereist dan aanvankelijk werd gedacht. We hebben gezien dat sommige genen cruciaal zijn, maar andere hebben een cumulatief effect. Historisch gezien is het Y-chromosoom verkeerd begrepen. Het wordt lange tijd niet als essentieel beschouwd voor volwassenen, en sommigen veronderstelden zelfs dat het helemaal zou verdwijnen. We weten nu dat dit duidelijk niet het geval is! “

Jeremy Subrini, postdoctoraal onderzoeksassistent in het Crick's geslachtschromosoombiologielaboratorium en hoofdauteur

James Turner, hoofdgroepleider van het laboratorium voor geslachtschromosoombiologie in The Crick en senior auteur, zei: “Onvruchtbaarheid is een groot probleem, maar het Y-chromosoom is de oorzaak.

"Nu we licht hebben geworpen op de y-genen, zal het belangrijk zijn om het Y-chromosoom bij meer individuen te sequencen en mogelijk onverklaarde oorzaken van mannelijke onvruchtbaarheid bloot te leggen. Met meer onderzoek kunnen we op een dag ontbrekende genen in de cellen vervangen die ervoor zorgen dat paren paren helpen kinderen te krijgen via IVF."

Bronnen: