在精子發(fā)生(spermatogenesis)中,雄性生殖細(xì)胞從精原細(xì)胞發(fā)育為精母細(xì)胞、再轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)胞,經(jīng)歷干細(xì)胞維持與分化、有絲分裂、減數(shù)分裂、細(xì)胞劇烈形變等事件。這個過程十分復(fù)雜,需要多水平的精細(xì)調(diào)控來保證健康生殖細(xì)胞的產(chǎn)生。m6A是真核細(xì)胞mRNA中最廣泛的修飾,通過其閱讀蛋白(reader)決定mRNA的剪接、轉(zhuǎn)運、降解/穩(wěn)定性和翻譯,從而調(diào)控一系列生物學(xué)過程。先前的研究表明,m6A在雄性精子發(fā)生中具有重要功能,多個m6A閱讀蛋白均被證明在精子生成中發(fā)揮作用。PRRC2A作為一種新型m6A閱讀蛋白,在調(diào)控神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞特化中具有重要作用,而其除了在神經(jīng)細(xì)胞和腦區(qū)表達外,在睪丸中有更高表達水平,但是PRRC2A是否參與了精子發(fā)生以及可能的作用機制并不清楚。 為此,研究人員在小鼠雄性生殖細(xì)胞中特異敲除Prrc2a基因,發(fā)現(xiàn)會導(dǎo)致小鼠不育,表現(xiàn)為在減數(shù)分裂前期和中期的精母細(xì)胞中,出現(xiàn)異常染色質(zhì)組織形式從而導(dǎo)致細(xì)胞大量凋亡。進一步分析發(fā)現(xiàn)Prrc2a敲除的精母細(xì)胞中,精原細(xì)胞(spermatogonia)特異基因上調(diào),而精母細(xì)胞(spermatocyte)及精細(xì)胞(spermatid)特異基因下調(diào), Prrc2a敲除使小鼠的精原細(xì)胞進入精母細(xì)胞受阻,說明PRRC2A可能通過介導(dǎo)精原特異基因轉(zhuǎn)錄本的降解來促進精原細(xì)胞向精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)換。此外,PRRC2A能促進分裂相關(guān)基因的翻譯,從而調(diào)節(jié)減數(shù)分裂中期相關(guān)表型。最后,研究人員鑒定出PRRC2A的相互作用蛋白,從而揭示PRRC2A可能通過招募不同的作用蛋白來分別調(diào)控靶標(biāo)mRNA的降解或翻譯。綜上所述,該研究揭示了PRRC2A的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制及其在雄性生殖中的重要作用,證明了m6A在雄性減數(shù)分裂后期的功能。 
該研究成果以The m6A reader PRRC2A is essential for meiosis I completion during spermatogenesis為題在線發(fā)表于Nature Communications 。北京生命科學(xué)研究所譚鑫水和北京基因組所(國家生物信息中心)鄭彩宏(第十批會員)為本文共同第一作者,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院/北京生命科學(xué)研究所/清華大學(xué)王鳳超研究員為通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會、國家重點研發(fā)計劃項目資助。 文章鏈接
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