뉴스 | 정자 구조와 가임력: 정자 형성에서 시리신의 역할

뉴스 | 정자 구조와 가임력: 정자 형성에서 사이클린의 역할

eLife에 게재된 연구에서는 CRISPR/Cas9 유전자 편집을 활용해 생쥐와 인간의 정자 형성 및 남성 가임력에서 사이클린의 역할을 조사했습니다. 사이클린은 정자 머리 구조의 중요한 구성 요소이며, 사이클린이 없으면 정자 형태와 기능에 이상이 생겨 가임력이 저하될 수 있습니다.

정자 형성에서 사이클린의 핵심 역할

정자 형성은 둥근 정세포가 성숙한 정자로 변하는 복잡한 과정으로, DNA 응축과 첨체 및 편모의 발달을 포함합니다. 이 과정은 정자 세포골격의 특수 구조인 핵주변 시스(theca, PT)에 의존하며, 주요 구성 요소로 사이클린 1 (Cylc1)과 사이클린 2 (Cylc2)가 있습니다.

연구진은 첨체가 형성되는 동안 사이클린이 첨체를 핵막에 고정한다는 사실을 발견했습니다. 사이클린이 없으면 첨체가 핵막에서 분리되고 정자 머리 형성이 방해됩니다. 또한 정자 형성에 관여하는 다른 구조에도 이상이 생기는데, 여기에는 비정상적으로 길어진 만체트와 만체트 분해 지연이 포함되며 정자 성숙을 저해합니다.

진화 분석과 임상적 의의

포유류의 사이클린 유전자에 대한 진화 분석 결과 Cylc1와 Cylc2는 정화 선택을 받는 반면, Cylc1에 대한 선택 압력은 상대적으로 약해 일부 기능이 중복될 가능성이 제시되었습니다. 이는 Cylc1의 소실은 부분적 가임력 저하를, Cylc2의 소실은 완전한 불임을 유발하는 이유를 설명할 수 있습니다. 기능을 하는 Cylc2 대립유전자 하나만으로도 Cylc1의 부재를 부분적으로 보완할 수 있습니다.

사이클린 유전자 변이가 있는 환자에게서는 생쥐에서 관찰된 것과 유사한 정자 이상과 불임이 나타났습니다. 또한 이 연구에서는 이형접합 CYLC2 변이가 있는 일부 남성이 완전히 불임인 것은 아니지만 자연 임신에 어려움을 겪었다고 밝혔습니다.

의의

이 연구는 생쥐 모델과 인간 사례를 비교해 정자 발달에서 사이클린의 중요성을 종합적으로 밝힌 최초의 연구입니다. 향후 연구를 통해 사이클린 변이가 인간 불임에 미치는 영향을 더 명확히 규명하고 남성 불임의 새로운 진단 및 치료 표적을 찾을 수 있을 것으로 기대됩니다.

기사 출처:

온라인 수집