Роль митохондриального белка Pld6 в развитии половых клеток

Герминальные стволовые и прогениторные клетки (GSPCs), включая примордиальные половые клетки (PGCs) и герминальные стволовые клетки (GSCs), отвечают за воспроизводство и дифференцировку в специализированные гаметы. Их формирование, поддержание и дифференцировка регулируются множеством механизмов.

Помимо выработки энергии, митохондрии могут влиять на определение клеточной судьбы. Баланс слияния и деления митохондрий (митохондриальная динамика) тесно связан с физиологией клетки. Однако роль митохондриальной динамики в развитии GSPCs и дифференцировке гонад оставалась неизвестной.

Группа под руководством профессора Суна Юнхуа из Института гидробиологии КАН, в сотрудничестве с профессором Чэнь Чжэнься из Хуачжунского сельскохозяйственного университета, выявила новые механизмы, связанные с организацией митохондрий в половых клетках, которые необходимы для поддержания и дифференцировки GSPCs. Исследование опубликовано в Advanced Science.

Ключевые результаты:

• Перекрестный анализ данных RNA-seq молоди самцов и самок данио-рерио показал значительное обогащение путей, связанных с организацией митохондрий.
• Был идентифицирован ген mitoPLD (pld6 у рыб) как новый герминально-специфичный ген, связанный со слиянием митохондрий.
• У созданных pld6-нокаутных мутантов начальное количество GSPCs не изменилось, но к 25-му дню развития (dpf) размер гонад был мал, а GSPCs не могли дифференцироваться в ранние ооциты.
• После 35 dpf половые клетки у мутантов исчезали, что в итоге приводило к маскулинизации и бесплодию.
• В GSPCs мутантов было серьезно нарушено слияние митохондрий.

Вывод: Zebrafish Pld6 — новый герминально-специфичный регулятор митохондриального слияния, играющий ключевую роль в поддержании и дифференцировке GSPCs, а также в развитии гонад и гаметогенезе.