男性不育癥相關基因(男性不育癥最新研究進展)

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減數分裂是細胞分裂的一種特殊形式，它發生在卵巢和睪丸中，通過將染色體數目減少到原來的一半產生卵子和精子。減數分裂完成后，DNA繼續高度濃縮，并經歷主要的形態變化，這是精子的發生特征。上述過程使許多在精子減數分裂過程中活躍的基因表達失活。

上述問題與生殖醫學直接相關，會導致男性不育，但精子發生過程中參與減數分裂的基因表達失活機制尚未闡明。

近日，日本研究人員發表于《自然—通訊》的一項研究，發現了一種控制精子發生過程中減數分裂的新基因。這可能推動生殖醫學的進步，比如確定無精子癥或生精缺陷導致不孕的原因。

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此前，熊本大學分子胚胎學和遺傳學研究所（IMEG）教授Kei-Ichiro Ishiguro的研究小組發現了一種MEIOSIN基因，后者能夠啟動減數分裂，并同時激活數百個參與精子和卵子形成的基因。MEIOSIN控制下的許多基因的功能尚不清楚。為了確定其功能，研究人員選擇了ZFP541基因進行詳細分析。

通過基因編輯消除小鼠ZFP541基因的功能，雄性生殖細胞開始減數分裂，但該生殖細胞在這一過程中死亡，從而難以產生精子，導致不育。對小鼠睪丸的詳細分析表明，ZFP541基因在減數分裂的調節中起重要作用，是參與精子產生的重要基因。

此外，ZFP541在減數分裂前期晚些時間表達，并與許多減數分裂相關基因的調控區（啟動子）結合。

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乙酰化組蛋白作為基因表達持續激活的標記，存在于啟動子調控區。通過質譜分析，研究人員發現ZFP541與一種名為KCTD19的未知蛋白質和一種名為HDAC1的酶結合。之前的研究表明，HDAC1可使組蛋白去乙酰化。這些結果表明，ZFP541和HDAC1共同消除組蛋白乙酰基，使減數分裂相關基因表達失活，并完成減數分裂。

ZFP541也存在于人類身上，有許多不孕病例的原因尚不清楚，但我們預計上述研究結果或有助于闡明不孕的發病機制，特別是與精子發育不良有關的不孕。領導該研究的Yuki Takada說。

研究人員指出，該研究可應用于不孕癥治療技術的開發。通過闡明其他基因在卵子和精子形成過程中的功能，他們希望為生殖醫學做出貢獻。（徐銳）

來源： 《中國科學報》

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