新華社上海12月13日電(記者張建松)我國科學家的一項最新研究,發(fā)現(xiàn)了精子發(fā)育過程中蛋白質(zhì)翻譯激活的重要機制,可以促進人們對精子形成生物學過程的認識和了解,并將為相關男性不育癥的早期分子診斷及臨床治療,提供理論依據(jù)和方法策略。國際權威學術期刊《細胞》13日在線發(fā)表了相關研究論文。
男性的精子細胞演變?yōu)榫樱且粋€環(huán)環(huán)相扣、精密神奇的過程。隨著精子變形和細胞核的壓縮,到一定發(fā)育階段后,細胞核內(nèi)的基因轉錄活動將完全停止。那些為后期精子細胞發(fā)育所需的基因,都需要提前轉錄為信使核糖核酸(mRNA),以抑制狀態(tài),儲存在精子細胞“倉庫”中。直到特定的發(fā)育階段,再被激活翻譯,合成蛋白質(zhì)發(fā)揮作用。這就是精子形成過程中經(jīng)典的“轉錄-翻譯解偶聯(lián)”現(xiàn)象。
如果到了特定的發(fā)育階段,存放在精子細胞“倉庫”中的信使核糖核酸(mRNA)沒有被激活翻譯,則不會合成蛋白質(zhì),從而導致精子形成異常。
中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心(生物化學與細胞生物學研究所)劉默芳研究組與國內(nèi)外多家實驗室合作,發(fā)現(xiàn)一種名為“piRNA”的生殖細胞特異性小分子,通過與生殖細胞特有的PIWI家族蛋白形成“PIWI/piRNA復合體”,可以打開精子細胞存儲“倉庫”的大門,并可以激活翻譯其中一部分信使核糖核酸(mRNA)。
打開精子細胞“倉庫”的一把關鍵“鑰匙”,是一種名為“eIF3f”的真核生物翻譯起始因子。該因子進入“倉庫”后,可將那些具有特定標簽的信使核糖核酸(mRNA)成功激活翻譯,從而合成蛋白質(zhì),保證精子健康發(fā)育。
該項研究工作得到國家自然科學基金委、科技部、中科院、教育部、上海市科委等單位相關課題,以及中國博士后科學基金、賽諾菲-上海生科院優(yōu)秀博士后獎勵項目等的支持。
原載于新華網(wǎng) 2019年12月13日
作者:張建松