MOF在雄性小鼠减教分裂的功能研究

论文摘要

在有性生殖的生物中,配子会通过一种与体细胞不同的分裂方式产生,这种分裂方式被称为减数分裂。在减数分裂过程中,性原细胞中的染色体仅复制一次,却会经历连续的两轮分裂,从而产生单倍体配子。为确保具有完整遗传信息的单倍体配子的生成,减数分裂中具有一系列特殊的细胞学事件促进染色体的正确分离。其中,减数第一次分裂前期H2AX的磷酸化分布的周期性变化是减数分裂的标志性事件之一。在雄性小鼠的减数第一次分裂前期,一共存在三波H2AX磷酸化信号的扩增。它们包括在细线期由ATM所介导的、不依赖程序性DNA双链断裂（DNA double-strand break,DSB）的H2AX磷酸化信号向整个细胞核区域的扩散;偶线期由ATR介导的DSB依赖的H2AX磷酸化信号向整个细胞核区域的扩散和在粗线期与双线期中由ATR介导的在未联会的染色体区域（尤其是性泡区域）扩散的DSB非依赖性的H2AX磷酸化信号。然而,在精母细胞中,对于这些H2AX磷酸化信号在细胞核中的扩散过程所涉及到的相关机制,我们还知之甚少。我们在研究中发现,组蛋白乙酰转移酶（HAT）MOF同时参与了上述三波的H2AX磷酸化信号的扩散。利用StraS启动子介导的CRE酶在精母细胞中对Mof进行条件性敲除（Mof cKO）将导致细胞内H4K16乙酰化的缺失和雄性不育。H&E染色结果显示Mof条件性敲除小鼠睾丸中,精子发生在多数曲细精管的管腔中停滞于初级精母细胞阶段。精母细胞铺展染色结果显示,在Mof条件性敲除小鼠的细线期和偶线期的精母细胞中,YH2AX信号仅沿侧轴分布,而细胞核内其他区域的YH2AX则完全丢失。在约40%的Mof缺失的粗线期细胞中,γH2AX和MDC1均在性染色体不配对区域沿侧轴分布,而不像在野生型小鼠粗线期精母细胞中一样扩散到整个性泡区域。由于性泡区域YH2AX信号无法扩散到整个性泡范围,Mof缺失的部分粗线期精母细胞中,减数分裂性染色体沉默（Meiotic Sex-Chromosome Inactivation,MSCI）无法正常启动。此外,在Mof条件性敲除小鼠的细线期和偶线期精母细胞中,RAD51能被正常募集到DSB位点,但在粗线期及双线期的细胞中却表现出DSB修复和重组交换能力下降,暗示MOF同样参与程序性DSB的修复。这些结果说明MOF通过调控减数分裂特异的三波H2AX磷酸化信号在染色体上的传播和程序性DSB的修复,在减数分裂和雄性小鼠的生育力维持中发挥着关键作用。同时MOF也是目前唯一的一个已知的同时参与减数第一次分裂前期三波H2AX磷酸化信号扩增的蛋白。

论文目录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 蒋涵玮

导师: 史庆华

关键词: 减数分裂,减数分裂性染色体沉默,雄性不育,性泡

来源: 中国科学技术大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 中国科学技术大学

分类号: Q343

总页数: 87

文件大小: 5178K

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