BigH1 — ключевой гистон для мужской фертильности

Исследователи из лаборатории структуры и функции хроматина Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) идентифицировали гистон BigH1 как ключевой белок в дифференцировке стволовых клеток в мужские половые клетки. Гистоны — это основные белки, которые придают ДНК порядок и структуру и играют важную роль в регуляции генов.

В зависимости от стадии процесса гистон BigH1 либо присутствует и подавляет специфические гены, либо ингибируется, чтобы позволить экспрессию генов, тем самым способствуя дифференцировке — процессу, в котором стволовые клетки производят взрослые половые клетки. Когда этот тонкий баланс нарушается, у самцов Drosophila melanogaster наблюдаются гонадные мальформации и бесплодие.

«Мы предполагаем, что BigH1 подавляет гены, не специфичные для зародышевой линии (когда стволовые клетки дают начало половым клеткам). Но теперь нам предстоит выяснить, как он это делает, а также как активируется и инактивируется», — говорит Ферран Асорин, профессор-исследователь CSIC и руководитель группы в IRB Barcelona.

Все животные имеют гистоны, специфичные для зародышевой линии. У Drosophila BigH1 экспрессируется в мужской и женской зародышевых линиях. В то же время у мышей и людей варианты гистона H1 различаются между самцами и самками.

«Гистон BigH1, который мы изучали у Drosophila melanogaster, больше всего похож на вариант зародышевой линии человека женского пола, но также имеет некоторое сходство с вариантами мужской зародышевой линии, — объясняет Альберт Карбонелл, постдок и первый автор статьи. — Из-за этого сходства наша работа может способствовать пониманию дифференцировки половых клеток у человека и помочь объяснить некоторые типы бесплодия».

Гистоны как регуляторы в дифференцировке стволовых клеток в тканевые клетки

Все клетки организма — будь то клетки кожи, кишечника, лёгких или любого другого типа — возникают в результате дифференцировки стволовых клеток. Известно, что гистоны играют в этом процессе решающую роль во многих линиях. Данное исследование описывает механизм действия и ингибирования, осуществляемый BigH1 для регуляции сперматогенеза у Drosophila, который может работать аналогичным образом у других видов.

Лаборатория теперь сосредоточена на изучении BigH1 во время дифференцировки женских половых клеток.

«Мы знаем, что этот гистон необходим, но предполагаем, что его роль будет иной, поскольку процесс, связанный с женскими половыми клетками, существенно отличается от мужского», — говорит Паула Климент, аспирант лаборатории и один из авторов статьи.