一个癌症相关通路居然是男性生殖的关键

2016-10-19 11:57 来源: 生物通
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  10月18日在《Cell Reports》上发表的一项研究中,研究生殖科学的科学家发现,一个与癌症有关的蛋白质网络,也对男性生育能力和健康后代的产生,有着重要的影响。

  这项研究是由辛辛那提儿童医院医学中心的Satoshi Namewaka博士及其同事们完成的,关注性染色体的精确的表观遗传调控,这对于制造男性精子的生殖细胞来说,是非常重要的。

  表观遗传学包括由基因表达修改(而不是遗传密码的改变)引起的生物体变化。科学家们越来越多地研究生殖的表观遗传学,以了解环境因素或生活方式对生育或后代的遗传特征有何影响。

  目前的这项研究着眼于范可尼贫血(FA)通路,这是由21个蛋白组成的一条通路,正常工作时能够修复身体细胞中的DNA损伤。FA信号通路中的突变可能导致严重的贫血、遗传不稳定和不同癌症。但目前的这项研究还揭示了它们对于确保健康人生殖所起的作用。

  本文第一作者、辛辛那提儿童医院医学中心生殖科学部的Namewaka指出:“我们的数据显示,FA通路调节着生殖细胞中的表观遗传学编程,并对生殖有影响。理解FA蛋白在这个调控过程中的确切作用,对于理解FA相关的生育缺陷以及FA在DNA修复中的作用,也是非常重要的。”

  这项研究是一个更大的生殖科学项目的一部分,该项目探索不孕不育、早产、出生缺陷和流产的原因——在世界上这都是仍然存在的主要健康问题。

  Namekawa研究小组报道称,在减数分裂过程中——产生遗传健康的精子的一个关键生物学步骤,FA蛋白积聚在男性的性染色体上。某些FA蛋白与一种称为RNF8的酶合作,调节着组蛋白,其在细胞内缠绕在DNA周围形成线轴。

  研究人员通过在八种不同的小鼠模型中研究减数分裂,测试了FA-DDR(DNA损伤反应)网络对这一过程的调控。这些小鼠缺乏DDR蛋白,包括一些范可尼贫血蛋白。这让研究团队揭示了一条通路中的FA-DDR蛋白如何起作用,来调节男性的性染色体,这是生殖科学的一个重要发现,因为破坏了的性染色体调控可导致男性不育。

  数据表明,缺乏FA-DDR蛋白的转基因小鼠是不育的,并在减数分裂过程中在男性的性染色体调控中存在显著缺陷。

  科学家们将继续深入研究,在减数分裂过程中,FA蛋白和其他DNA损伤反应蛋白如何以及何时相互作用,以及这如何影响实验室小鼠模型的精子生产和生育能力。

  Oskar蛋白,已知对生殖细胞的发育是至关重要的,去年,来自欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家,解开了Oskar蛋白两部分的结构。这一研究结果发表在2015年七月十六日的《Cell Reports》,也使研究人员能够首次阐述这一知之甚少的蛋白质的功能。相关阅读:揭秘生殖细胞发育的关键蛋白。