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                中國新聞網-上海新聞
                上海分社正文
                如何激活“休眠”的“精子翻譯”?新研究為男性不育治療提供理論依據
                2022年08月12日 18:14   來源:中新網上海  

                  中新網上海新聞8月12日電 (記者 鄭瑩瑩)精子形成過程中,有許多謎題尚未破解。北京時間8月12日,國際學術期刊《科學》在線發表了中國科研人員一項有關精子細胞的研究,該研究揭示一種叫FXR1的蛋白如何激活精子細胞“休眠”中的“翻譯活動”,為男性不育診斷和治療提供理論依據。

                   (中國科學院分子細胞科學卓越創新中心 供圖;圖片說明:FXR1作用機制)

                  這項研究由中國科學院分子細胞科學卓越創新中心(生物化學與細胞生物學研究所)的劉默芳研究組與上海交通大學醫學院附屬新華醫院的黃旲研究組合作完成。

                  劉默芳研究員介紹,對于雄性個體而言,生精細胞歷經有絲分裂、減數分裂,以及最后的形變才能發育為成熟精子。這個形變過程至關重要。因為在精子細胞形變過程中,隨著細胞核被逐步壓縮,基因組的轉錄活動將逐漸降低,直至完全停止。

                  (中國科學院分子細胞科學卓越創新中心 供圖;圖片說明:FXR1作用科普漫畫)

                  沒趕上“開工進行時”的“后期精子細胞”怎么辦呢?它們將發育所需基因提前轉錄為mRNA(信使核糖核酸),然后以接近于“休眠”的“翻譯抑制狀態”儲存起來,直至特定發育階段再得到激活。

                  研究人員以小鼠為模式動物進行研究發現,要激活“休眠”中的mRNA,有個RNA(核糖核酸)結合蛋白——FXR1十分關鍵,它在小鼠睪丸中特異性高表達,并且大量出現在后期精子細胞的蛋白質翻譯機器中。

                  進一步研究發現,精子細胞中FXR1與多個翻譯相關因子存在相互作用,并在體內形成一種動態且可招募大量mRNA的液滴結構。

                  這種液滴結構類似于油在水中形成“油滴”,FXR1將翻譯所需的相關因子吸引過來,抱團成“滴”,在精子細胞內“復工”。也就是說,“魅力大”的FXR1,能調動“精子細胞工廠”內蛋白質翻譯工作的“積極性”。

                  研究人員進一步將小鼠生殖細胞中的FXR1突變為無法形成液滴結構的FXR1變體,發現該小鼠生精細胞中mRNA的翻譯活性明顯降低,小鼠表現為無精、雄性不育。

                  該研究揭示了小鼠“后期精子細胞”中的mRNA翻譯激活新機制,有助人們進一步認識復雜的精子發生過程。

                  (中國科學院分子細胞科學卓越創新中心 供圖;圖片說明:中國科學院分子細胞科學卓越創新中心的劉默芳研究組)

                  中國科學院分子細胞科學卓越創新中心的康俊炎博士、溫澤博士,以及博士生潘舵和鐘艾;新華醫院的張玉涵博士;中國科學院分子細胞科學卓越創新中心的李慶博士和武漢大學博士生于興海為該論文的共同第一作者。(完)

                注:請在轉載文章內容時務必注明出處!   

                編輯:鄭瑩瑩  

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