Cornell University의 학제 간 연구팀은 최근 첨단 RNA 표지 기술을 사용해 생쥐 난포의 성숙과 배란 과정에서 유전자 발현을 지도화했습니다. 이 연구는 여성의 가임력에 필수적인, 이전에 알려지지 않았던 세포 및 분자 상호작용을 다수 밝혀냈습니다. 이러한 결과는 난임 치료의 새로운 길을 열 수 있습니다.
이 연구는 일월 22, 2024에 Proceedings of the National Academy of Sciences에 게재되었습니다. Cornell University 생물의공학 부교수 Iwijn De Vlaminck와 College of Agriculture and Life Sciences 동물과학 조교수 Yi Ren이 공동으로 연구를 이끌었습니다. 제일저자는 Cornell에서 박사학위를 받은 뒤 현재 Stanford University에서 박사후연구원으로 재직 중인 Madhav Mantri였습니다.
De Vlaminck는 이전에 고해상도 시공간 전사체학을 사용해 생쥐 조직의 전체 RNA를 연구했으며, RNA가 골격근 재생과 바이러스성 심근염에서 하는 역할을 밝혀냈습니다. 이 전사체학 기법은 RNA를 DNA 사본으로 변환하고, 바코드를 사용해 공간적 위치를 포착한 뒤 데이터를 이미지로 변환합니다.
2022에 De Vlaminck는 면역학 세미나에서 심근염 연구를 발표했고, 이는 Ren의 관심을 불러일으켰습니다. Ren은 이 방법을 자신의 연구 분야에 적용해 배란을 조절하는 세포 및 분자 기전을 밝힐 수 있을지 궁금해했습니다.
배란에는 여성 생식세포인 난모세포와 난모세포의 성장 및 성숙 환경을 제공하는 난포의 파열 사이에 정밀한 조율이 필요합니다. 생쥐에서는 난포 파열이 나흘에서 닷새마다 일어나지만 여성에서는 약 네 주마다 발생합니다. 난모세포가 난소를 떠나면 생존력이 빠르게 떨어지므로 배출 시점이 중요합니다.
연구팀은 생쥐 난소의 다양한 세포 유형을 높은 시공간 해상도로 추적해 배란 전 한 시간 동안 난포에서 추가적인 선택 과정이 일어난다는 사실을 발견했습니다. 이 과정은 이전에는 확인되지 않았으며, 방해를 받으면 배란률을 낮추고 가임력에 영향을 줄 수 있습니다.
이 연구는 난포 선택 과정을 밝힌 데 더해 배란 초기와 후기 단계에서 난소 세포가 따르는 분화 경로도 확인했습니다. 이러한 결과는 구조생물학에 대한 기초적 통찰을 제공하며 새로운 난임 치료의 가능성을 제시합니다.
De Vlaminck와 Ren은 다음 단계로 비만과 생식 노화에 따른 가임력 및 배란 문제를 연구할 계획입니다. 이 연구는 배란 장애가 난임의 원인인 환자 10% 이상에게, 특히 비만과 산모 연령 증가라는 상황에서 희망을 줄 수 있습니다.
이 연구는 Cornell Center for Vertebrate Genomics와 Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development의 지원을 받았습니다.
뉴스 | 새로운 분자 상호작용 지도가 난소 배란의 원리를 밝히다
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이 연구는 일월 22, 2024에 Proceedings of the National Academy of Sciences에 게재되었습니다. Cornell University 생물의공학 부교수 Iwijn De Vlaminck와 College of Agriculture and Life Sciences 동물과학 조교수 Yi Ren이 공동으로 연구를 이끌었습니다. 제일저자는 Cornell에서 박사학위를 받은 뒤 현재 Stanford University에서 박사후연구원으로 재직 중인 Madhav Mantri였습니다.
De Vlaminck는 이전에 고해상도 시공간 전사체학을 사용해 생쥐 조직의 전체 RNA를 연구했으며, RNA가 골격근 재생과 바이러스성 심근염에서 하는 역할을 밝혀냈습니다. 이 전사체학 기법은 RNA를 DNA 사본으로 변환하고, 바코드를 사용해 공간적 위치를 포착한 뒤 데이터를 이미지로 변환합니다.
2022에 De Vlaminck는 면역학 세미나에서 심근염 연구를 발표했고, 이는 Ren의 관심을 불러일으켰습니다. Ren은 이 방법을 자신의 연구 분야에 적용해 배란을 조절하는 세포 및 분자 기전을 밝힐 수 있을지 궁금해했습니다.
배란에는 여성 생식세포인 난모세포와 난모세포의 성장 및 성숙 환경을 제공하는 난포의 파열 사이에 정밀한 조율이 필요합니다. 생쥐에서는 난포 파열이 나흘에서 닷새마다 일어나지만 여성에서는 약 네 주마다 발생합니다. 난모세포가 난소를 떠나면 생존력이 빠르게 떨어지므로 배출 시점이 중요합니다.
연구팀은 생쥐 난소의 다양한 세포 유형을 높은 시공간 해상도로 추적해 배란 전 한 시간 동안 난포에서 추가적인 선택 과정이 일어난다는 사실을 발견했습니다. 이 과정은 이전에는 확인되지 않았으며, 방해를 받으면 배란률을 낮추고 가임력에 영향을 줄 수 있습니다.
이 연구는 난포 선택 과정을 밝힌 데 더해 배란 초기와 후기 단계에서 난소 세포가 따르는 분화 경로도 확인했습니다. 이러한 결과는 구조생물학에 대한 기초적 통찰을 제공하며 새로운 난임 치료의 가능성을 제시합니다.
De Vlaminck와 Ren은 다음 단계로 비만과 생식 노화에 따른 가임력 및 배란 문제를 연구할 계획입니다. 이 연구는 배란 장애가 난임의 원인인 환자 10% 이상에게, 특히 비만과 산모 연령 증가라는 상황에서 희망을 줄 수 있습니다.
이 연구는 Cornell Center for Vertebrate Genomics와 Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development의 지원을 받았습니다.
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