长,神秘的RNA有助于低精子计数

科学家们发现独特的部分基因材料lncRNAs-that帮助精子发展。雄性老鼠缺乏特定lncRNA精子数较低,表明lncRNAs代表小说不育症的药物靶点。

这项研究发表在生物的繁殖由艾哈迈德·哈利勒博士的遗传学和基因组科学助理教授和成员的综合癌症中心的凯斯西储大学医学院的克利夫兰,俄亥俄州。

“不孕影响10到15%的夫妇在美国,在绝大多数情况下由于未知的原因。大约40%的病例是由于男性不育症,”资深作者Khalil说。卡里尔和他的同事们一直在努力了解男性不育背后遗传机制。

他的工作重点是长链的遗传物质难以捉摸的功能。链,称为“长非编码rna”或“lncRNAs”似乎不编码蛋白质,但一直与从癌症到大脑功能。许多位于睾丸,这表明他们在生育也可以发挥作用。

Khalil说:“LncRNAs只有几年前被发现,因此,提供一个很好的机会去探索新药各种条件。”

7一个研究小组,由哈利勒,收集和测量lncRNA水平细胞分化过程中导致精子生产。他们发现特定lncRNAs与精子发展的每个阶段。研究人员还发现了lncRNAs和mrna testes-specific-that,没有找到其他人类或鼠标组织。的凯斯西储医学院基因组RNA序列执行核心设施。

作者还与凯斯西储转基因和定位核心设施创造转基因雄性老鼠缺乏一个特定lncRNA。他们用这些老鼠来评估这个lncRNA的损失如何影响整体小鼠的生育能力。老鼠提供了一个模型来研究人类精子发展这两个物种之间的过程是高度保守的。

研究小组发现“巨大变化”lncRNAs生产的细胞,最终导致小鼠精子。每个阶段lncRNAs精子的发育与不同。Khalil说:“这表明lncRNAs策划这个复杂的生物过程的关键。”Many of the lncRNAs were strictly found in mouse testes, further implicating them in reproduction and fertility.

有趣的是,研究发现的一个子集lncRNAs能够逃脱基因沉默过程帮助关掉不必要的基因在X和Y精子性染色体在发展。X和Y精子性染色体决定是否将产生一个男性或女性胚胎。lncRNAs逸出沉默的功能还有待确定,作者说,但可能包括未知的基因调控机制。

一个lncRNA-that非常大量的研究人员发现鼠标testes-also似乎有助于控制精子数。没有这lncRNA肥沃,扬正常的小鼠窝,但是有一个精子数减少约20%,而健康的兄弟姐妹。调查结果显示这种lncRNA可以作为潜在生物标志物或治疗的目标男性不育药物。它和其他的研究人员正计划进一步研究lncRNAs。

“我们已经确定了其他几个lncRNAs,也可能在繁殖中发挥作用。我们将研究这些lncRNAs在小鼠模型的功能角色,每个lncRNA被删除,”Khalil说。“研究样本中获得不育男性也可能帮助我们识别人类lncRNAs参与人类不孕。”

“我们首次展示了新类型的基因,lncRNAs,对男性生育能力很重要,”卡里尔说道。“这是一个一步发现新基因导致不孕的原因。”

哈利勒说老鼠的研究,“我们的发现证明失调的哺乳动物lncRNAs是一个新颖的机制低精子计数和潜在的不孕不育。"

“最近的研究表明,至少在20000年人类基因组编码功能lncRNA基因。这些基因产生RNA分子,起到监管作用在许多重要的生物过程。在某些情况下,如果一个或多个这些lncRNAs不正常工作,他们为人类疾病和障碍,”卡里尔解释道。

“我们的希望是,lncRNAs可用于未来RNA-based治疗方法,”卡里尔说道。

研究人员研究了发展中鼠标精子细胞,只有其中的一些结果将转化为人类精子发育。老鼠有不同lncRNAs比人类基因组编码的,因此,研究在人类样本是一个合乎逻辑的下一步。