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Science:沉默Chk2基因可逆转女性不孕症

2014-2-19 作者:MedSci   来源:MedSci原创 我要评论0
Tags: 不孕  Chk2  
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     来自康奈尔大学的研究人员发现在减数分裂过程中,一种蛋白质负责标记带有损伤DNA的卵子,启动了一个过程除去女性身体内的不良卵子。这一研究发表在1月31日的《科学》(Science)杂志上。  

     这一称作为Chk2的蛋白对于剔除带有未修复染色体断裂的小鼠卵母细胞起至关重要的作用。这样的损伤有可能发生在减数分裂过程中或是由辐射所导致。这一蛋白质的作用呈时间敏感性,如果在某一时间框内DNA损伤无法得到修复,这些卵子就会被杀死。

  研究人员喂养了一些携带一种Trip13基因变异的小鼠,这一变异导致了减数分裂过程中卵细胞和精细胞衰竭。当他们在这些小鼠中沉默Chk2基因时,研究人员逆转了雌性小鼠的不孕。通过关闭这一鉴别未修复DNA的系统,研究人员认为他们或许可以为卵子修复赢得时间。

  论文主要作者、博士后研究人员Ewelina Bolcun-Filas说“在实验室中,所有源自挽救卵母细胞的后代均正常。”

  论文资深作者、康奈尔大学遗传学教授John Schimenti说:“有一些基因负责杀死有缺陷的卵母细胞,但我们还并不知道是哪些基因。我们希望能够确定这一遗传质量控制机制。”

  性细胞,即精子和卵子是通过减数分裂这种细胞分裂形式而生成。在减数分裂过程中,来自父母的染色体对交换部分DNA。这种重组要求染色体DNA发生双链断裂,由此生成新的雄性和雌性基因组合,提高遗传变异。

  重组发生错误或重组缺失有可能导致流产或如唐氏综合征一类的疾病。

  在仍然是胎儿时,大多数的哺乳动物就生成了雌性一生所需的所有卵母细胞。这一不成熟的卵母细胞池储存在卵巢中供以后使用。但是当暴露于辐射之中时,这些不成熟的卵细胞尤其容易发生DNA损伤。

  在整个生育期的排卵过程中,其中一些卵细胞经过减数分裂后期阶段。在这一阶段,Chk2蛋白确保了受损的卵子不会将错误DNA传递至下一代。通过沉默Chk2基因,研究人员为细胞修复DNA损伤赢得了更多的时间,生成一些有活力的卵子,恢复生育能力。

  在这项研究中,研究人员破坏了Chk2基因导致没有Chk2蛋白生成。现在,研究人员正致力于采用一些已知药物来抑制Chk2蛋白,这有可能被运用到一些治疗中来预防接受抗癌治疗的妇女出现不孕症。

  研究的下一步是去了解这一技术只对带有DNA损伤的卵子而不对精子起作用的原因。研究人员认为,男性(XY)和女性(XX)之间的性染色体差异,以及男性不同的减数分裂时间有可能发挥了作用。

原始出处:
Bolcun-Filas E, Rinaldi VD, White ME, Schimenti JC.Reversal of female infertility by Chk2 ablation reveals the oocyte DNA damage checkpoint pathway.Science. 2014 Jan 31;343(6170):533-6



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所属期刊:SCIENCE 影响因子:37.205 期刊论坛:进入期刊论坛
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