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科学家发现精子细胞发育新调控机制 或有助治疗男性不育

  上海12月13日电 (郑莹莹)中国科学院分子细胞科学卓越创新中心13日发布消息称,该中心的刘默芳研究组与多家实验室合作,揭示了精子细胞中翻译和蛋白质合成的新调控机制,有望为精子形成障碍及相关男性不育症的诊断治疗提供理论依据和方法技术。相关成果于北京时间13日凌晨在国际学术期刊《细胞》上发表。

在图片中,piRNA(指挥棒)指挥PIWI(琵琶)、eIF3f(二胡)和HuR(箜篌),激活了靶基因的翻译(五线谱)。音乐家面前的乐谱是编码“精子”的密码子。随着指挥棒的摆动,乐谱变成美妙的旋律,象征着不断产生精子……中科院分子细胞科学卓越创新中心 供图
在图片中,piRNA(指挥棒)指挥PIWI(琵琶)、eIF3f(二胡)和HuR(箜篌),激活了靶基因的翻译(五线谱)。音乐家面前的乐谱是编码“精子”的密码子。随着指挥棒的摆动,乐谱变成美妙的旋律,象征着不断产生精子……中科院分子细胞科学卓越创新中心 供图

  刘默芳研究组方面介绍,据不完全统计,全球约有15%至20%的不孕不育夫妇,其中近50%是男性因素导致。环境污染、生活压力、遗传病等因素是造成男性不育的重要原因,但目前有一半以上不育男性无法明确其病因。

  在精子细胞演变为精子的过程中,到一定发育阶段后,细胞核内的基因转录活动将完全停止,那些为后期精子细胞发育所需的基因,都需要提前转录为信使核糖核酸(mRNA),然后以抑制状态储存在精子细胞中,直到特定的发育阶段再被激活。如何让“停工”进入“仓库”的mRNA重启工作状态?这一直是生殖生物学中的一个不解之谜,科学家们这次找到了打开“仓库”大门的关键“钥匙”。

  刘默芳研究组与多家实验室合作研究发现,精子细胞内的PIWI/piRNA复合体可作为蛋白质生产的调控“机器”,激活小鼠精子细胞中蛋白质的翻译,保障功能性精子的生成。该研究发现了精子发育过程中蛋白质翻译激活的重要机制,极大地促进了人们对精子形成生物学过程的认识。

  据悉,该项研究工作由中国科学院分子细胞科学卓越创新中心刘默芳研究组与武汉大学周宇研究组、上海市计划生育科学研究所施惠娟研究组合作完成。(完)

【编辑:王祎】
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