男性不育研究重大突破:精子缺陷表观基因组成为关键原因

来源:医生在线 时间:2020/01/16 15:20 阅读:1015
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每8对夫妇中就有1对存在生育困难的问题,其中近四分之一的原因都是由不明原因的男性不育所引起的,在过去10年里,研究人员发现,男性不育与缺陷的精子在发育过程中无法从DNA中“驱逐”组蛋白有关,而其背后的机制以及在精子DNA中所发生的未知,目前研究人员并不清楚。

近日,一项刊登在国际杂志Developmental Cell上的研究报告中,来自宾夕法尼亚大学的科学家们通过研究,利用新型的全基因组DNA测序工具阐明了这些滞留的组蛋白的精细准确遗传未知,同时还发现了调节这些组蛋白的关键基因。文章中,研究者利用Gcn5基因突变的小鼠模型进行研究,这就能帮助他们从精子发育早期到受精等阶段密切追踪精子的缺陷状况,这一步非常关键,因为其或能帮助研究人员深入理解男性不育发生的机制,并且还能阐明表观遗传学突变是 如何从雄性生殖细胞传递到胚胎中的。


健康的精子会失去90%-95%的组蛋白(组蛋白时染色质中的主要蛋白质,其负责包裹DNA并开启或关闭基因的表达),随后利用精蛋白(protamines)来取代组蛋白,精蛋白是一种小型蛋白,其能正确地将DNA包裹到微小的精子中;考虑到组蛋白在不育症和胚胎发育过程中的作用,研究人员非常感兴趣确定组蛋白的未知,这样他们就能进行后期研究以及开发治疗男性不育的疗法。这项研究中,研究人员利用名为MNase测序的新技术来进行研究,该技术能利用酶促反应来确定滞留的组蛋白在重要基因启动子上的具体位置。其它利用相同方法的研究则发现,组蛋白存在于DNA重复序列中,并被置于所谓的“基因沙漠”中,在那里,组蛋白发挥的调节作用较小。

目前科学家们在人类胚胎研究上所面临的局限性会导致缺乏对不育症的研究以及父辈的表观基因组对胚胎发育的影响,这或许就强调了进行此类研究的重要性,最后,研究者Luense说道,有很多不同的因素会改变精子的表观基因组,包括饮食、药物、酒精等,如今我们还需要深入研究理解这些因素影响胚胎的发育,这些基础的研究非常关键,其有望帮助我们理解驱动表观遗传学突变的分子机制和原因。

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