ข่าว | เหตุใดผู้ชายจึงผลิตอสุจิได้อย่างต่อเนื่อง คำตอบอาจอยู่ในเอนไซม์ DOT1L
ชีววิทยาการสืบพันธุ์ของผู้ชายและผู้หญิงแตกต่างกันโดยพื้นฐาน ผู้หญิงเกิดมาพร้อมไข่ทั้งหมดที่จะมีตลอดชีวิต ส่วนผู้ชายผลิตอสุจิใหม่อย่างต่อเนื่องตลอดวัยผู้ใหญ่ การสร้างทดแทนนี้อาศัยเซลล์เฉพาะที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนีย (SSCs) แต่ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่า SSCs รักษาความสามารถในการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองได้อย่างไร
ทีมวิจัยจากคณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย เผยแพร่งานวิจัยในวารสาร Genes & Development โดยระบุว่า DOT1L เป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองของเซลล์ต้นกำเนิด การค้นพบนี้อาจปรับเปลี่ยนแนวทางการศึกษาการสร้างอสุจิ และอาจสนับสนุนความพยายามสร้างอสุจิขึ้นใหม่ในห้องปฏิบัติการ
งานวิจัยนี้นำโดย Jeremy Wang ผู้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์เกียรติคุณ Ralph L. Brinster President's Distinguished Professor แห่ง Penn Vet
“เราค้นพบบทบาทของ DOT1L โดยค่อนข้างบังเอิญ” ศาสตราจารย์ Wang กล่าว ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ทราบอยู่แล้วว่า DOT1L พบได้ทั่วไปในเซลล์หลายชนิดและควบคุมการแสดงออกของยีนได้ การทดลองก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า ตัวอ่อนของหนูไม่สามารถรอดชีวิตได้เมื่อทุกเซลล์ไม่มี DOT1L ทีมวิจัยจึงลบยีนนี้เฉพาะในเซลล์สืบพันธุ์ของหนู เพื่อศึกษาผลต่อการสืบพันธุ์โดยเฉพาะ
ผลที่ได้ไม่เป็นไปตามคาด หนูดูแข็งแรงดี แต่หลังผ่านกระบวนการสร้างอสุจิรอบแรก เซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียลดลงอย่างรวดเร็วจนไม่สามารถสร้างอสุจิใหม่ได้อีก การพัฒนาของอสุจิในหนูที่ไม่มี DOT1L ล้มเหลวมากขึ้นเป็นลำดับ เริ่มจากไม่สามารถสร้างสเปอร์มาโทโกเนีย จากนั้นจำนวนสเปอร์มาโทไซต์ลดลง และท้ายที่สุดสเปอร์มาทิดระยะกลมกับอสุจิตัวเต็มวัยก็หายไป
การทดลองเพิ่มเติมยืนยันการค้นพบนี้ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ปิดการทำงานของ DOT1L ในหนูโตเต็มวัย การผลิตอสุจิก็ลดลงเป็นลำดับอีกครั้ง ผลทั้งหมดบ่งชี้ว่า DOT1L จำเป็นต่อการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองของเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนีย หากขาดโปรตีนนี้ เซลล์ต้นกำเนิดจะไม่สามารถรักษาการทำงานในระยะยาวได้
ก่อนหน้านี้ DOT1L ได้รับการศึกษาในโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวเป็นหลัก โดยเป็นเอนไซม์ฮิสโตนเมทิลทรานสเฟอเรสที่ควบคุมการแสดงออกของยีนด้วยการเติมหมู่เมทิลลงบนฮิสโตน เพื่อทดสอบว่ากลไกนี้ใช้กับการสร้างอสุจิด้วยหรือไม่ ทีมของ Wang ใช้สารยับยั้งทางเคมีเพื่อยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ DOT1L เซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียที่ถูกยับยั้งสร้างสเปอร์มาโทโกเนียได้น้อยลงมาก และหลังปลูกถ่ายเข้าไปในหนูปกติ การทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง
นักวิจัยยังพบว่า DOT1L อาจทำงานด้วยการกระตุ้นกลุ่มยีน Hoxc ซึ่งเป็นกลุ่มปัจจัยการถอดรหัสที่ควบคุมการแสดงออกของยีนสำคัญ “เราเชื่อว่า DOT1L เพิ่มการแสดงออกของปัจจัยการถอดรหัส Hoxc ผ่านกระบวนการเมทิลเลชัน และปัจจัยเหล่านี้อาจขับเคลื่อนการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองอย่างต่อเนื่องของเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนีย” Wang กล่าว
เขากล่าวเสริมว่า “เป้าหมายระยะยาวของเราคือเข้าใจปัจจัยสำคัญอย่าง DOT1L เพื่อให้สามารถรีโปรแกรมเซลล์ร่างกาย และท้ายที่สุดผลิตเซลล์สืบพันธุ์ในห้องปฏิบัติการด้วยกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์นอกร่างกาย การเริ่มจากเซลล์โตเต็มวัยและก้าวข้ามทั้งการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียกับการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นหนึ่งในแนวหน้าที่มีศักยภาพสูงสุดของเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์”
ที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต
เมื่อส่งแบบฟอร์ม คุณยอมรับ นโยบายความเป็นส่วนตัว เพื่อให้เราประมวลผลข้อมูลติดต่อและข้อมูลคำปรึกษาที่คุณให้ไว้ และยอมรับ ข้อกำหนดในการให้บริการ และยินยอมให้เราติดต่อคุณเกี่ยวกับการสอบถามนี้
ข่าว | เหตุใดผู้ชายจึงผลิตอสุจิได้อย่างต่อเนื่อง คำตอบอาจอยู่ในเอนไซม์ DOT1L
ข่าว | เหตุใดผู้ชายจึงผลิตอสุจิได้อย่างต่อเนื่อง คำตอบอาจอยู่ในเอนไซม์ DOT1L
ชีววิทยาการสืบพันธุ์ของผู้ชายและผู้หญิงแตกต่างกันโดยพื้นฐาน ผู้หญิงเกิดมาพร้อมไข่ทั้งหมดที่จะมีตลอดชีวิต ส่วนผู้ชายผลิตอสุจิใหม่อย่างต่อเนื่องตลอดวัยผู้ใหญ่ การสร้างทดแทนนี้อาศัยเซลล์เฉพาะที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนีย (SSCs) แต่ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่า SSCs รักษาความสามารถในการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองได้อย่างไร
ทีมวิจัยจากคณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย เผยแพร่งานวิจัยในวารสาร Genes & Development โดยระบุว่า DOT1L เป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองของเซลล์ต้นกำเนิด การค้นพบนี้อาจปรับเปลี่ยนแนวทางการศึกษาการสร้างอสุจิ และอาจสนับสนุนความพยายามสร้างอสุจิขึ้นใหม่ในห้องปฏิบัติการ
งานวิจัยนี้นำโดย Jeremy Wang ผู้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์เกียรติคุณ Ralph L. Brinster President's Distinguished Professor แห่ง Penn Vet
“เราค้นพบบทบาทของ DOT1L โดยค่อนข้างบังเอิญ” ศาสตราจารย์ Wang กล่าว ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ทราบอยู่แล้วว่า DOT1L พบได้ทั่วไปในเซลล์หลายชนิดและควบคุมการแสดงออกของยีนได้ การทดลองก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า ตัวอ่อนของหนูไม่สามารถรอดชีวิตได้เมื่อทุกเซลล์ไม่มี DOT1L ทีมวิจัยจึงลบยีนนี้เฉพาะในเซลล์สืบพันธุ์ของหนู เพื่อศึกษาผลต่อการสืบพันธุ์โดยเฉพาะ
ผลที่ได้ไม่เป็นไปตามคาด หนูดูแข็งแรงดี แต่หลังผ่านกระบวนการสร้างอสุจิรอบแรก เซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียลดลงอย่างรวดเร็วจนไม่สามารถสร้างอสุจิใหม่ได้อีก การพัฒนาของอสุจิในหนูที่ไม่มี DOT1L ล้มเหลวมากขึ้นเป็นลำดับ เริ่มจากไม่สามารถสร้างสเปอร์มาโทโกเนีย จากนั้นจำนวนสเปอร์มาโทไซต์ลดลง และท้ายที่สุดสเปอร์มาทิดระยะกลมกับอสุจิตัวเต็มวัยก็หายไป
การทดลองเพิ่มเติมยืนยันการค้นพบนี้ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ปิดการทำงานของ DOT1L ในหนูโตเต็มวัย การผลิตอสุจิก็ลดลงเป็นลำดับอีกครั้ง ผลทั้งหมดบ่งชี้ว่า DOT1L จำเป็นต่อการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองของเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนีย หากขาดโปรตีนนี้ เซลล์ต้นกำเนิดจะไม่สามารถรักษาการทำงานในระยะยาวได้
ก่อนหน้านี้ DOT1L ได้รับการศึกษาในโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวเป็นหลัก โดยเป็นเอนไซม์ฮิสโตนเมทิลทรานสเฟอเรสที่ควบคุมการแสดงออกของยีนด้วยการเติมหมู่เมทิลลงบนฮิสโตน เพื่อทดสอบว่ากลไกนี้ใช้กับการสร้างอสุจิด้วยหรือไม่ ทีมของ Wang ใช้สารยับยั้งทางเคมีเพื่อยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ DOT1L เซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียที่ถูกยับยั้งสร้างสเปอร์มาโทโกเนียได้น้อยลงมาก และหลังปลูกถ่ายเข้าไปในหนูปกติ การทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง
นักวิจัยยังพบว่า DOT1L อาจทำงานด้วยการกระตุ้นกลุ่มยีน Hoxc ซึ่งเป็นกลุ่มปัจจัยการถอดรหัสที่ควบคุมการแสดงออกของยีนสำคัญ “เราเชื่อว่า DOT1L เพิ่มการแสดงออกของปัจจัยการถอดรหัส Hoxc ผ่านกระบวนการเมทิลเลชัน และปัจจัยเหล่านี้อาจขับเคลื่อนการเพิ่มจำนวนทดแทนตนเองอย่างต่อเนื่องของเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนีย” Wang กล่าว
เขากล่าวเสริมว่า “เป้าหมายระยะยาวของเราคือเข้าใจปัจจัยสำคัญอย่าง DOT1L เพื่อให้สามารถรีโปรแกรมเซลล์ร่างกาย และท้ายที่สุดผลิตเซลล์สืบพันธุ์ในห้องปฏิบัติการด้วยกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์นอกร่างกาย การเริ่มจากเซลล์โตเต็มวัยและก้าวข้ามทั้งการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดสเปอร์มาโทโกเนียกับการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นหนึ่งในแนวหน้าที่มีศักยภาพสูงสุดของเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์”
ที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต