單一蛋白或能控制精子發(fā)育過程中數(shù)千個基因的表達

近日，來自美國凱斯西儲大學(xué)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，一種特殊的單一蛋白或能調(diào)節(jié)發(fā)育中精子內(nèi)部一連串關(guān)鍵基因的表達，這種名為Dazl的特殊蛋白能夠控制對發(fā)育中地精子復(fù)制及生存非常必要的多個基因的功能，相關(guān)研究結(jié)果刊登于國際雜志Cell Reports上，該研究有望幫助開發(fā)治療男性不育的新型療法。

研究者Leah Zagore表示，我們都知道Dazl蛋白對于對于男性的生育力和生殖健康非常重要，但目前科學(xué)家們并不清楚該蛋白在細胞內(nèi)部所扮演的關(guān)鍵角色，這項研究中，我們通過研究發(fā)現(xiàn)，Dazl蛋白能夠物理性地粘附于生殖細胞內(nèi)部的2290個RNAs上，這種生殖細胞是一種最終能生長為精子的祖細胞。

生殖細胞非常特殊，其最終能分化成為精子和卵子，并且擁有發(fā)育為有機體的潛能，男性機體的生殖細胞會在其一生中不斷復(fù)制，這種特殊的細胞需要對基因表達進行獨特的調(diào)控，而Dazl蛋白就能扮演主要調(diào)節(jié)子的角色，其會促進其它蛋白質(zhì)處于正常水平，隨后控制生長中精子內(nèi)部的多個必要過程，包括增殖和細胞生存等。

盡管Dazl能與數(shù)千個RNAs結(jié)合，但并不是每一種相互作用都是有意義的，其能夠結(jié)合RNA上的簡單序列，即名為G-U-U的三個字符串的堿基，這幾乎在幾乎所有RNA片段上都會發(fā)生，研究者發(fā)現(xiàn)，與Dazl相關(guān)的G-U-Us高度集中于RNAs上的一個特殊位點，該位點位于幾乎所有信使RNAs末端的“polyA尾巴”之前，其或許就是制造蛋白質(zhì)的模板。

這種高度受限的模式或許就提示，polyA尾巴或許就是Dazl蛋白發(fā)生結(jié)合作用的關(guān)鍵決定子，其能作為一般傳輸機制的一部分，將Dazl蛋白裝載到不同的mRNAs上，然而僅有一部分與該蛋白結(jié)合的RNAs會受到該蛋白的調(diào)節(jié)，這種運輸策略如此之廣泛以至于許多RNA都會裝載Dazl蛋白，但僅有一小部分RNAs會與該蛋白相互作用引起基因的正向調(diào)節(jié)表達。在被調(diào)節(jié)的基因亞群中，很多RNAs都會編碼細胞周期蛋白，從而使得Dazl蛋白在精子發(fā)育過程中負責(zé)調(diào)節(jié)細胞的增殖。

最后研究者Licatalosi表示，只有通過將細胞熒光標(biāo)記技術(shù)、流式細胞分析及多種RNA分析和繪圖技術(shù)相結(jié)合，我們才能夠深入理解Dazl蛋白在精細胞發(fā)育中所扮演的關(guān)鍵角色，如今研究人員清晰觀察到了精細胞生存過程中的多項分子事件，這對于后期理解控制細胞周期調(diào)節(jié)的通路，以及協(xié)調(diào)RNA分子網(wǎng)絡(luò)的機制提供了新的線索，相關(guān)研究結(jié)果或許也能幫助研究人員后期開發(fā)治療男性不育的新型療法。