Исследователи из Института Фрэнсиса Крика пролили свет на белки, контролирующие развитие яичников у мышей до и после рождения. Это может привести к лучшему пониманию того, как развивается женское бесплодие.
После исследования по выявлению гена, ответственного за инициацию развития яичников у эмбриона мыши , ученые стремились понять, какие гены поддерживают функции яичников, в том числе производство яйцеклеток, после рождения.
Предыдущие эксперименты показали, что удаление гена Foxl2 у самок мышей (XX) на разных этапах развития имеет разные эффекты в зависимости от времени. При удалении из эмбрионов яичники становятся аномальными, а взрослые мыши становятся бесплодными. Если удалить их у взрослых мышей, их яичники начинают напоминать семенники.
В исследовании , опубликованном в журнале Science Advances, команда обнаружила, что, хотя FOXL2 действительно играет роль во время эмбрионального развития , наибольшее влияние он оказывает после рождения, когда белок регулирует активность многих других генов, в том числе некоторых, участвующих в функциях, критически важных для яичника. например, развитие яиц.
FOXL2 — это тип белка, который физически располагается поверх определенных участков ДНК («усилители») и влияет на то, будут ли и как считываться другие (целевые) гены.
Исследователи использовали метод, называемый протеомикой хроматина, чтобы «выловить» все другие белки, которые взаимодействуют с FOXL2, когда он связан с ДНК. Они обнаружили, что количество белковых взаимодействий резко увеличилось в яичниках после рождения по сравнению с периодом эмбрионального развития.
Среди многих других они идентифицировали белок под названием USP7, который связывается с FOXL2, когда тот взаимодействует с его мишенями ДНК. До сих пор исследователи не знали о взаимодействии USP7 и FOXL2 или о том, какую роль USP7 играет в развитии яичников.
Когда исследователи удалили ген Usp7 у самок мышей, они обнаружили, что у мышей не могут развиваться яичники после полового созревания, поэтому они бесплодны. Команда считает, что USP7 может потребоваться для стабилизации FOXL2 поверх ДНК.
FOXL2 и USP7 имеют некоторые общие роли у человека. Люди, у которых нет одной копии гена FOXL2, могут начать производить яйцеклетки, но у них не развиваются полноценные яичники, поэтому возникают проблемы с фертильностью. Мутации USP7 также могут приводить к бесплодию у людей, а также к нарушениям нервно-психического развития.
Генетическое тестирование является ключом к диагностике проблем с половым развитием , поэтому исследователи надеются найти основные генетические причины бесплодия и рассмотреть, как методы редактирования генов могут помочь в будущих методах лечения.
Робин Ловелл-Бэдж, руководитель группы биологии стволовых клеток и лаборатории генетики развития в Крике, сказал: «В нашем исследовании мы приблизились к ответам на два основных вопроса, касающихся развития: что движет развитием яичников и как функция Мы обнаружили, что FOXL2 играет очень разные роли на протяжении развития, и идентифицировали еще один важный белок, USP7.
«Генетические факторы, лежащие в основе развития женщин, не так хорошо изучены, как развитие мужчин, потому что многие пути развития женщин происходят одновременно, а не в четкой последовательности. Бесплодие является большой проблемой во всем мире, поэтому необходимо пролить свет на эту проблему. ключевые гены и белки, ответственные на каждом этапе, жизненно важны».
Роберта Мигале, научный сотрудник Crick и первый и со-старший автор исследования, сказала: «Это первый раз, когда мы смогли использовать эти подходы, чтобы увидеть взаимодействие FOXL2, фактора, критического для женской фертильности, с устанавливается с другими белками, пока они связаны с ДНК в яичниках мыши.
«Факторы, которые активно связываются с ДНК, с большей вероятностью будут влиять на регуляцию генов , важных для развития и функционирования яичников. С помощью этого метода мы идентифицировали USP7 и надеемся, что за развитие яичников будет отвечать гораздо больше белков. можно найти, используя наш подход».
Усилиями всего Крика Робин и Роберта работали с несколькими группами специалистов, включая Службу генетической модификации, Биоинформатику и биостатистику, Протеомику, Проточную цитометрию, Экспериментальную гистопатологию, Световую микроскопию и Центр биологических исследований.
Исследователи продолжат изучать роль белка USP7 в половом развитии.
