Berita | Bagaimana Pria Terus Memproduksi Sperma? Jawabannya Mungkin Terletak pada Enzim DOT1L

Berita | Bagaimana Pria Terus Memproduksi Sperma? Jawabannya Mungkin Terletak pada Enzim DOT1L

Biologi reproduksi pria dan perempuan berbeda secara mendasar: perempuan lahir dengan persediaan sel telur seumur hidupnya, sedangkan pria terus-menerus menghasilkan sperma baru sepanjang masa dewasa. Pembaruan ini bergantung pada sel khusus yang disebut sel punca spermatogonia (SSC). Namun, bagaimana SSC mempertahankan kemampuan memperbarui diri masih belum jelas.

Tim di University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine kini menerbitkan penelitian dalam Genes & Development yang mengidentifikasi DOT1L sebagai faktor utama pembaruan diri sel punca. Temuan ini dapat mengubah penelitian mengenai spermatogenesis dan berpotensi mendukung upaya menciptakan sperma dari awal di laboratorium.

Studi ini dipimpin oleh Jeremy Wang, Ralph L. Brinster President's Distinguished Professor di Penn Vet.

"Kami menemukan peran DOT1L agak secara kebetulan," kata Profesor Wang. Para ilmuwan telah mengetahui bahwa DOT1L tersebar luas pada banyak jenis sel dan dapat mengatur ekspresi gen. Eksperimen sebelumnya menunjukkan bahwa embrio tikus tidak dapat bertahan hidup ketika DOT1L tidak ada dalam setiap sel. Oleh karena itu, tim hanya menghapus gen tersebut pada sel germinal tikus untuk memeriksa efek reproduksi spesifiknya.

Hasilnya tidak terduga. Tikus tampak sehat, tetapi setelah putaran pertama spermatogenesis, sel punca spermatogonianya cepat habis dan tidak lagi dapat menghasilkan sperma baru. Perkembangan sperma pada tikus tanpa DOT1L menunjukkan kegagalan progresif: mula-mula tidak dapat menghasilkan spermatogonia, kemudian jumlah spermatosit menurun, dan akhirnya spermatid bulat serta sperma matang menghilang.

Eksperimen lebih lanjut mengonfirmasi temuan tersebut. Ketika ilmuwan menonaktifkan DOT1L pada tikus dewasa, produksi sperma kembali menurun secara progresif. Secara bersama-sama, hasil ini menunjukkan bahwa DOT1L sangat penting untuk pembaruan diri sel punca spermatogonia; tanpa enzim ini, sel punca tersebut tidak dapat mempertahankan fungsi jangka panjang.

DOT1L sebelumnya terutama dipelajari dalam leukemia. Enzim ini adalah metiltransferase histon yang mengatur ekspresi gen dengan menambahkan gugus metil pada histon. Untuk menguji apakah mekanisme ini juga berlaku pada spermatogenesis, tim Wang menggunakan inhibitor kimia untuk menghambat aktivitas enzimatik DOT1L. Sel punca spermatogonia yang dihambat menghasilkan jauh lebih sedikit spermatogonia, dan setelah ditransplantasikan ke tikus sehat, aktivitas sel puncanya turun hampir setengahnya.

Para peneliti juga menemukan bahwa DOT1L mungkin bekerja dengan mengaktifkan keluarga gen Hoxc, kelompok faktor transkripsi yang mengatur ekspresi gen-gen kunci. "Kami meyakini DOT1L meningkatkan ekspresi faktor transkripsi Hoxc melalui metilasi, dan faktor ini mungkin mendorong pembaruan sel punca spermatogonia yang berkelanjutan," kata Wang.

Ia menambahkan: "Tujuan jangka panjang kami adalah menguasai faktor-faktor utama seperti DOT1L agar kami dapat memprogram ulang sel somatik dan pada akhirnya menghasilkan sel germinal dalam kultur melalui gametogenesis in vitro. Berawal dari sel dewasa dan mengatasi pembentukan sel punca spermatogonia maupun meiosis adalah salah satu batas terdepan paling menjanjikan dalam kedokteran reproduksi."

Sumber artikel:

Dikumpulkan dari internet