上海科学家日前揭开了这台细胞“机器”在精子发生后期如何被机体清除的代谢调控机制,为代谢异常导致的男性不育症的发生提供了潜在的分子信息。国际知名学术期刊《发育细胞》(Devel0Pmen-talCell)近日发表了中科院上海生物化学与细胞生物学研究所刘默芳组、王恩多组的合作研究成果。
生殖系细胞担负着遗传信息的世代传递,对个体发育和物种延续至关重要。这类细胞中存在着大量可移动的DNA元件——转座子,如果它们在基因的不同位点间移动跳跃,将严重破坏基因组的稳定性,造成不育。
2006年,科学家在生殖细胞中发现一类新型小RNA分子——PiRNA,它与PIWI蛋白结合,组成PIWI/PiRNA“机器”。目前认为:PI-WI/PiRNA“机器”通过抑制转座子跳跃来维持基因组的稳定性和完整性,保证生殖细胞正常发育。
生化细胞所的赵爽博士、苟兰涛博士及博士研究生张满,在小鼠实验中合作研究发现,这台发挥过重要作用的“机器”最终将被机体“扫地出门”,而且这都赖PiRNA分子“害人害己”:在精子形成后期,它在与PIWI蛋白高度结合的过程中,促进自己的“好拍档”被一种泛素酶识别、修饰并降解;失去“另一半”的它,随后也被机体清除。更重要的是,研究人员发现:这种PIWI/PiRNA“机器”的清除代谢是精子发育形成的必要条件,一旦代谢异常,将可能引起精子细胞发育受阻以致引起雄性或男性不育。