शुक्राणु गठन के दौरान डीएनए की मरम्मत को विनियमित करने में सक्षम प्रोटीन की खोज

डी एन ए की नकल (जून 2019).

Anonim

यूनिवर्सिटैट ऑटोनोमा डी बार्सिलोना (यूएबी) सेलुलर बायोलॉजी, फिजियोलॉजी और इम्यूनोलॉजी विभाग, और डॉ इग्नासी रोग के नेतृत्व में यूएबी इंस्टीट्यूट ऑफ बायोटेक्नोलॉजी और बायोमेडिसिन के शोधकर्ताओं ने पाया कि सिग्नलिंग मार्ग - कई अणुओं का एक कैस्केड सक्रियण - ट्रिगर एटीएम प्रोटीन मेयोसिस द्वारा स्पर्मेटोसाइट्स के उत्पादन के दौरान डीएनए की मरम्मत को नियंत्रित करता है, सेल विभाजन प्रक्रिया जो स्पर्मेटोज़ा उत्पन्न करती है।


यह माइक्रोस्कोप के माध्यम से शुक्राणुरोधी है।
क्रेडिट: यूएबी

आनुवंशिक रूप से संशोधित चूहों के साथ किए गए प्रयोगों में, शोधकर्ताओं ने पाया कि जब एटीएम प्रोटीन समाप्त हो जाता है, या इसकी सक्रियता कम हो जाती है, तो स्पर्मेटोसाइट्स (शुक्राणुजनो के अग्रदूत) जो जीनोम में टूटने को पेश करते हैं, उनके सेलुलर चक्र को अवरुद्ध नहीं करते हैं और इसलिए उनकी क्षमता नहीं है सामान्य से अधिक प्रगति, यह देखते हुए कि वे डीएनए टूटने की सही ढंग से मरम्मत नहीं करते हैं।

इसलिए, शोध से पता चलता है कि इन उत्परिवर्तन सिग्नलिंग मार्ग को प्रभावित करते हैं जो एटीएम प्रोटीन पर निर्भर करता है, साथ ही साथ इस सिग्नलिंग रूट के कुछ हिस्सों जैसे कि एंटी-ट्यूमर ड्रग्स के कार्य को अवरुद्ध करने वाली दवाएं, इंसानों में बांझपन की समस्या पैदा कर सकती हैं।

यह खोज गैमेट्स (अंडे और शुक्राणु) के गठन को विनियमित करने वाली तंत्र में गहराई से गुजरने की अनुमति देगी। यह ज्ञात है कि एटीएम प्रोटीन सोमैटिक कोशिकाओं में डीएनए की मरम्मत में शामिल मुख्य प्रोटीन में से एक है (जीवाणु कोशिकाओं को छोड़कर, हमारे जीव का हिस्सा बनने वाली कोशिकाओं में से कोई भी)। हाल ही में पीएलओएस जेनेटिक्स में प्रकाशित इस अध्ययन से पता चलता है कि स्पर्मेटोसाइट्स जैसे मेयोोटिक कोशिकाओं के विशेष मामले में, एटीएम प्रोटीन का सिग्नलिंग मार्ग भी डीएनए क्षति के जवाब में सेल चक्र प्रगति की नियंत्रण प्रणाली में भाग लेता है, जो अब तक अज्ञात था

जीन मरम्मत

यौन प्रजनन के लिए दो गैमेट्स (अंडा और शुक्राणु) के संलयन की आवश्यकता होती है जो भ्रूण पैदा करने के लिए अपनी अनुवांशिक सामग्री को जोड़ती है। इसलिए, इन कोशिकाओं के गुणसूत्रों की संख्या को आइसोसिस नामक एक विशेष सेल डिवीजन के माध्यम से आधे से कम किया जाना चाहिए। मेयोसिस की शुरुआत में, जर्मलाइन कोशिकाएं जानबूझकर पूरे डीएनए जीनोम के साथ कई डबल चेन ब्रेकेज उत्पन्न करती हैं। होम्योलॉजिकल रीकॉम्बिनेशन नामक प्रक्रिया के माध्यम से इन डीएनए ब्रेकेज का पुनरावृत्ति, समरूप गुणसूत्रों को मेयोोटिक डिवीजन के दौरान एक संतुलित पृथक्करण की गारंटी देता है और इस प्रकार क्रोमैसोम की गलत संख्या के साथ गैमेट्स के गठन से बचता है जिसके परिणामस्वरूप क्रोमोसोम विकार हो सकते हैं एनीप्लोइड की उपस्थिति (जैसे डाउन सिंड्रोम और अन्य समान विकार), या सहज गर्भपात में।

चूंकि डीएनए ब्रेकेज में इन मरम्मत त्रुटियों में जीनोम में अस्थिरता उत्पन्न हो सकती है, तो ब्रेकेज की मरम्मत की प्रक्रिया अत्यधिक विनियमित है। इसलिए यह आवश्यक है कि इस प्रक्रिया में त्रुटियों का पता लगाने और क्षतिग्रस्त सेल को खत्म करने के लिए सेल को ब्रेकेज की मरम्मत करने की अनुमति देने के उद्देश्य से सेल चक्र को रोकने में सक्षम तंत्र हो।

अंतर्राष्ट्रीय सहयोग

परियोजना के अग्रणी शोधकर्ता डॉ इग्नासी रोग, सेलुलर बायोलॉजी, फिजियोलॉजी एंड इम्यूनोलॉजी (यूएबी) विभाग में साइटोलॉजी और हिस्टोलॉजी के यूनिट के व्याख्याता हैं, और बायोटेक्नोलॉजी और बायोमेडिसिन संस्थान (आईबीबी) में जीनोम अस्थिरता और ईमानदारी समूह के शोधकर्ता हैं। Universitat Autònoma डी बार्सिलोना के। डॉ। रूग के अतिरिक्त, सराई पैचेको और मरीना मार्सेट ओर्टेगा, जो एक ही शोध समूह से संबंधित थे, ने अध्ययन में भाग लिया। हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट (न्यूयॉर्क) और मेमोरियल स्लोन-केटरिंग कैंसर सेंटर (न्यूयॉर्क) के शोधकर्ताओं ने टीम का हिस्सा भी बनाया।