保守BOULE基因產生的環RNA在熱應激下保護雄性生育力

2020-11-16 13:24:22 661 views
摘要

責編 | 酶美Circular RNAs(circRNAs, 環RNA),是近年來廣受關注的一種新型RNA;已發現環RNA廣泛存在於真核生物中。近年來的研究表明circRNAs具有重要調控及生理功能。

責編 | 酶美


Circular RNAs(circRNAs, 環RNA),是近年來廣受關注的一種新型RNA;已發現環RNA廣泛存在於真核生物中。近年來的研究表明circRNAs具有重要調控及生理功能。然而,目前對circRNAs的生物學功能研究,尤其是對環RNA在物種間是否具有功能及功能機制的保守性還知之甚少。


近日,南京醫科大學徐宇君課題組和中國科學技術大學單革課題組合作在Science Advances雜誌上發表論文:Circular RNAs from BOULE play conserved roles in protection against stress-induced fertility decline報道在熱應激下,保守的circular Boule (circBoule) RNAs參與保護雄性精子功能、維持雄性育性的生理作用及其機制。


保守BOULE基因產生的環RNA在熱應激下保護雄性生育力


BOULE,是一個保守存在於從海葵到人類幾乎所有動物中,參與生殖的重要基因。該研究發現保守的BOULE基因會編碼產生環RNA(circBoule RNAs),而且這些環RNA在果蠅、小鼠和人睾丸及精子中表達。通過構建circBoule RNAs敲除的果蠅和小鼠,發現缺失circBoule RNAs的雄性果蠅在高溫環境下的生育能力呈現快速下降;而環RNA敲除小鼠的成熟精子在熱應激後的體外受精能力也快速下降。說明熱應激條件下circBoule RNAs在保護雄性生育力方面具有保守的生理功能。


進一步研究發現,在果蠅睾丸中,circBoule RNAs與熱激蛋白(Hsp70家族的Hsc4蛋白以及Hsp60C蛋白)相互作用、並促進熱激蛋白的泛素化進而調控熱激蛋白的降解。在小鼠精子中,circBoule RNAs也與熱激蛋白HSPA2(屬於Hsp70家族)互作並促進HSPA2泛素化降解。這些結果說明在精子發生及精子中,circBoule RNAs調控熱激蛋白泛素化降解的分子機制也具有保守性。人類精子中也存在circBoule RNAs,並且與HSPA2蛋白有互作。非常令人感興趣的是,circBoule RNAs在弱精症病人精子中表達量較正常人有下降趨勢,提示circBoule RNAs可能與臨床男性弱精症相關。


保守BOULE基因產生的環RNA在熱應激下保護雄性生育力


綜上,該研究利用果蠅和哺乳動物模型,揭示了保守的circBoule RNAs通過保守的分子細胞生物學機制在熱應激條件下保護雄性生育力;這一橫跨後生動物的保守環RNA例子展示一些環RNA可能在長達六億年的動物進化中以保守的機制行使著極其重要的生理調控功能。深入研究和全面闡明這個保守的機制對於揭示生殖調控機制的演化、人類男性生育力的維持以及導致不育症的新機制有重要意義。


南京醫科大學徐宇君教授和黃娟教授以及中國科學技術大學單革教授為該論文的共同通訊作者;博士後郜留澤和博士生常書會為共同第一作者。


原文鏈接

https://advances.sciencemag.org/content/6/46/eabb7426/tab-pdf


製版人:琪醬

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