Учёные определили ключевой ген для мужского мейоза в процессе гомологичного спаривания и синапсиса

Мутации генов, связанных с мейотической рекомбинацией (например, DMC1, HFM1, MEIOB, MAJIN, C14ORF39/SIX6OS1, STAG3, SYCE1, SYCP2-3, TERB1-2), выявлены при субфертильности или бесплодии у человека. У большинства пациентов обнаружены нарушения сплайсинга генов, таких как MEIOB, C14ORF39/SIX6OS1, STAG3 и SYCE1. Поэтому важно понять механизм альтернативного сплайсинга (AS) и его роль в репродукции человека для новых подходов в клинической диагностике.

Известно, что в семенниках происходит множество событий AS. Однако механизмы, с помощью которых AS функционирует в гомологичном спаривании и синапсисе, остаются неясными. Новое исследование под руководством доктора Цзяли Лю, опубликованное в Science Bulletin, показывает, что белок SRSF1 критически важен для мужского мейоза через альтернативный сплайсинг во время гомологичного спаривания и синапсиса у мышей.

Предыдущие работы команды показали, что дефицит SRSF1 нарушает формирование примордиальных фолликулов и приводит к первичной яичниковой недостаточности (POI). Однако оставалось неизвестным, как именно SRSF1 регулирует сплайсинг пре-мРНК во время гомологичного спаривания и синапсиса в профазе I мейоза при сперматогенезе у мышей.

Данное исследование раскрывает критическую роль посттранскрипционного регуляторного механизма, опосредованного SRSF1, в гомологичном спаривании и синапсисе во время профазы I мейоза. Это создаёт основу для понимания молекулярных механизмов посттранскрипционной сети мужского мейоза.

Условный нокаут гена Srsf1 в половых клетках мыши нарушил гомологичное спаривание и синапсис, что привело к необструктивной азооспермии (NOA). SRSF1 оказался необходим для начального распознавания гомологии, теломер-направленного движения хромосом и сборки синаптонемного комплекса (SC). Более того, SRSF1 взаимодействовал с TRA2B и U2AF2, напрямую связываясь и регулируя экспрессию генов Dmc1, Sycp1, Sun1 и Majin через AS для осуществления гомологичного спаривания и синапсиса в программе профазы I мейоза.

Исследование демонстрирует, что посттранскрипционная регуляция, опосредованная SRSF1, необходима для гомологичного спаривания и синапсиса в профазе I мейоза. Открытие AS генов, связанных с NOA, на мышиной модели даёт новые возможности для диагностики репродуктивных проблем у человека.