分子闹钟唤醒休息的胚珠

在生殖生命开始时，卵巢平均含有数千个处于静止状态的未成熟胚珠，可持续数十年。但每个静息胚珠怎么知道是时候准备排卵了?在最新一期Nature Communications上发表的一项研究中，位于葡萄牙阿尔加维大学(葡萄牙大学)和美国奥尔巴尼大学的Gulbenkian de Ciencia研究所(IGC;葡萄牙)的研究人员在果蝇中发现了一种分子“闹钟” “这是告诉休息的胚珠什么时候是醒来的正确时间。这个闹钟的缺陷导致女性生育问题。

在休息期间，胚珠会关闭它们的基因，进入几乎处于冬眠状态。当他们醒来时，他们需要重新开启他们的基因，这样他们才能成长并准备好排卵。来自阿尔加维大学生物医学研究中心和奥尔巴尼大学Prashanth Rangan的Rui Martinho领导的研究小组发现，重新开启基因的时机直接编入染色体胚珠为了揭示这种机制，研究小组在果蝇中进行了一系列遗传实验(果蝇(Drosophila melanogaster))。本研究的第一位合着者，IGC的研究员Paulo Navarro-Costa解释说：“与人类相似，果蝇胚珠在减数分裂过程中也有一个休眠期 - 这是形成健康生殖细胞所需的特化细胞分裂。因此，这种有机体可以帮助我们准确理解胚珠在正确的时间如何能够转回其基因，这是迄今为止的生物学谜。

研究小组的研究结果显示胚珠在减数分裂过程中使用类似于分子“闹钟”的过程跟踪时间。Rui Martinho阐明了这一机制：“当胚珠开始形成时，一种名为dKDM5的蛋白质以一种只能在正确的时间激活它们的基因的方式修饰染色体。如果这个闹钟设置不正确，例如由于缺陷dKDM5蛋白，雌性变得不育，因为它们的胚珠不能完成减数分裂。“

这种新型分子闹钟的一个出乎意料的特性就是它被设定在胚珠形成的早期阶段，早在细胞需要被唤醒之前。“这些结果说明了女性生育能力对胚珠的早期生命有多重要。例如，在人类的情况下，胚胎形成的早期阶段发生在女性出生之前，而她们仍在母亲的子宫中。因此，开发期对于未来健康生殖细胞的形成至关重要，“Paulo Navarro-Costa说。

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