Функция белка ATR в репарации ДНК при сперматогенезе идентифицирована

Исследователи из Университета Автонома де Барселона определили роль белка ATR в репарации ДНК во время мейотической рекомбинации в развивающихся сперматоцитах. Ингибирование этого белка вызывает аномалии, блокирующие сперматогенез.

Исследование на мышиных моделях, проведённое под руководством Игнаси Роига, опубликовано в Nature Communications.

• Процесс и проблема: Сперматозоиды образуются в процессе мейоза. Во время первого деления специально создаются двунитевые разрывы ДНК, которые затем репарируются путём мейотической рекомбинации. Ошибки в этих процессах могут приводить к дефектным сперматозоидам.
• Роль ATR: Используя мышей с дефицитом экспрессии ATR и ингибиторы этого белка, учёные доказали, что ATR необходим для правильного завершения мейотической рекомбинации на ранних стадиях.
• Механизм: ATR требуется для правильного рекрутирования двух белков, RAD51 и DMC1, участвующих в репарации в регионах одноцепочечной ДНК, образующихся при обработке разрывов.
• Последствия ингибирования: Сперматоциты с пониженным уровнем ATR имеют проблемы с:
  • спариванием гомологичных хромосом,
  • репарацией разорванных цепей ДНК,
  • правильным формированием обменённого генетического материала. Это приводит к остановке клеточного цикла, запрограммированной гибели клеток и блокировке сперматогенеза.

Значение и предупреждение:

• Идентификация функции ATR представляет собой большой прогресс в изучении мейоза млекопитающих.
• Исследование предупреждает о возможном побочном эффекте ингибиторов ATR, изучаемых как потенциальные противораковые препараты: они могут вызывать блок в производстве спермы и, как минимум временно, снижать мужскую фертильность.