單一蛋白或能控制精子發育過程中數千個基因的表達

近日，來自美國凱斯西儲大學的科學家們通過研究發現，一種特殊的單一蛋白或能調節發育中精子內部一連串關鍵基因的表達，這種名為Dazl的特殊蛋白能夠控制對發育中地精子復制及生存非常必要的多個基因的功能，相關研究結果刊登于國際雜志Cell Reports上，該研究有望幫助開發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，但目前科學家們并不清楚該蛋白在細胞內部所扮演的關鍵角色，這項研究中，我們通過研究發現，Dazl蛋白能夠物理性地粘附于生殖細胞內部的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制，這種特殊的細胞需要對基因表達進行獨特的調控，而Dazl蛋白就能扮演主要調節子的角色，其會促進其它蛋白質處于正常水平，隨后控制生長中精子內部的多個必要過程，包括增殖和細胞生存等。

盡管Dazl能與數千個RNAs結合，但并不是每一種相互作用都是有意義的，其能夠結合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片段上都會發生，研究者發現，與Dazl相關的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蛋白發生結合作用的關鍵決定子，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合的RNAs會受到該蛋白的調節，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節表達。在被調節的基因亞群中，很多RNAs都會編碼細胞周期蛋白，從而使得Dazl蛋白在精子發育過程中負責調節細胞的增殖。

最后研究者Licatalosi表示，只有通過將細胞熒光標記技術、流式細胞分析及多種RNA分析和繪圖技術相結合，我們才能夠深入理解Dazl蛋白在精細胞發育中所扮演的關鍵角色，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節的通路，以及協調RNA分子網絡的機制提供了新的線索，相關研究結果或許也能幫助研究人員后期開發治療男性不育的新型療法。