Bilim adamları, sperm üretimi sırasında belirli ve yüksek oranda ifade edilen miRNA ailelerinin evrimsel tarihini ortaya koyuyor
Uluslararası akademik dergi Molecular Biology and Evolution, 14 Ocak'ta Çin Bilimler Akademisi Biyokimya ve Hücre Biyolojisi Enstitüsü Wu Ligang laboratuvarının araştırma sonuçlarını çevrimiçi olarak yayınladı: Ağırlıklı olarak memeli erkek germ hücrelerinde ifade edilen X'e bağlı bir miRNA ailesinin evrimi. Bu çalışmada araştırmacılar, keseli memelilerin genomundaki bir transpozonun, plasental memelilerde spermatogenez sırasında spesifik olarak ve yüksek oranda ifade edilen bir miRNA ailesine nasıl evrimleştiğini gösterdi.
MikroRNA (miRNA) birçok önemli biyolojik süreçte önemli bir rol oynar, ancak spermatogenez sırasında küçük RNA ekspresyonunun türleri, düzenlenmesi ve evrimi hakkında çok az şey bilinmektedir. Wu Ligang'ın araştırma grubu, farelerin spermatogenez sürecindeki birkaç önemli aşamada spermatojenik hücreleri izole edip saflaştırdı ve küçük RNA ekspresyon profilleri çizmek için kendi kendine kurulan mikro-küçük RNA derin sıralama teknolojisini kullandı. Çalışmalar, miRNA ve piRNA'nın farelerin spermatogenez sürecindeki iki ana küçük RNA türü olduğunu ve bunların ekspresyon seviyelerinin spermatogenez süreci boyunca muazzam dinamik değişikliklere uğradığını bulmuştur. Spermatogonial kök hücrelerden mayoza, X kromozomunda yer alan bir miRNA ailesinin ekspresyonu önemli ölçüde artar ve ince çizgi aşamasında toplam miRNA'nın% 70'ine ulaşır.Araştırmacılar bunu spermiR (spermatogenez ile ilgili miRNA ailesi) olarak adlandırdı. . SpermiR homolog genleri, açıklamalı genomlara sahip tüm plasental türlerde bulunabilir ve spermiR ailesi üyeleri, X kromozomunda her zaman Slitrk2 ve Fmr1 genleri arasında bulunur. Homolog dizi hizalaması yoluyla, araştırmacılar spermiR'nin atasını keseli opossumda (opossum) plasentadan biraz daha erken buldular ve spermiR'nin keseli hayvanlarda aktif olan bir retropozondan kaynaklandığını tahmin ettiler. THER1. THER1, rastgele bir transpozisyon olayında Slitrk2 ve Fmr1 genleri arasında sıçradı ve kök döngü bölgesinde miRNA öncü işleme enzimi Drosha'nın tanınmasını kolaylaştıran ve yeni miRNA'lar üretmek için işlenen yavaş yavaş mutasyonlar elde etti. Türlerin evrimi ile spermiR, plasentalı memelilerde türe özgü amplifikasyona uğramış ve kopya sayısı kademeli olarak artarak farklı pozisyon ve sekanslara sahip iki dal oluşturmuştur.Farklı memeliler, spermatogenez sırasında iki spermiR dalına sahiptir. İfade miktarı farklı. İlginç bir şekilde, spermiR, spermatogenez sırasında aktif olarak ifade edilirken, atası THER1 plasental türlerde transpozisyon aktivitesini kaybetti ve öldü.
Araştırmacılar, spermiR'nin işlevini incelemek için, in vitro olarak kültürlenen spermatogonial kök hücrelerde en yüksek oranda ifade edilen spermiR aile üyesini eledi: miR-741 ve nakavtın spermatogenez üzerinde hiçbir etkisi olmadığını buldu. Transkriptom analizi, gen ekspresyonunda neredeyse hiç değişiklik olmadığını buldu, ancak küçük RNA dizilimi, başka bir spermiR ailesi üyesi miR-465'in ekspresyonunun önemli ölçüde arttığını ve en çok eksprese edilen miRNA olduğunu ortaya çıkardı. MiR-741 ve miR-465 tohum dizileri (genellikle 2-8 bazları miRNA'nın hedef genleri tanıması için anahtar bölgelerdir) rağmen, spermiR'nin hedef genlerinin spermatogenez ile ilgili biyolojik yolaklarda önemli ölçüde zengin olduğu tahmin edilmektedir. ) Fark büyüktür, ancak miR-741 hedef genlerinin% 80'inden fazlası miR-465 tarafından düzenlenebilir. Bu nedenle, miR-741 devre dışı bırakıldığında miR-465, miR-741 ile aynı hedef geni düzenleyerek fonksiyonel telafi elde edebilir ve bu fonksiyonel telafi, spermiR ailesini düşündüren birden fazla spermiR aile üyesi arasında mevcuttur. Hedef genlerle birlikte evrim olabilir.
Wu Ligang, makalenin ilgili yazarıdır.Doktora öğrencisi Zhang Fengjuan ve doktora sonrası öğrencisi Zhang Ying, ortak yazarlardır.Doktora öğrencileri Lv Xiaolong, Zhang Hongdao ve deneyci Xu Beiying de çalışmaya katkıda bulunmuştur. Çin Bilimler Akademisi Hesaplamalı Biyoloji Enstitüsü'nde araştırmacı olan Li Haipeng ve Çin Bilimler Akademisi Nörobilim Enstitüsü'nde araştırmacı olan Yan Jun, bu çalışma için veri analizi ve makale yazımı konusunda rehberlik ve önerilerde bulundu. Araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, Çin Bilimler Akademisi ve Çin Doktora Sonrası Bilim Vakfı tarafından finanse edilerek desteklendi.
Spermatogenez sırasında SpermiR ailesinin ifade özellikleri ve evrimi
Kaynak: Biyokimya ve Hücre Biyolojisi Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
