การแยกโครโมโซมอย่างแม่นยำในโอโอไซต์มีความสำคัญต่อการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมตามปกติไปยังคนรุ่นต่อไป ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยคิวชู ประเทศญี่ปุ่น พบว่าไตรเมทิลเลชันของไลซีนตำแหน่ง 4 บนฮิสโตน H3 (H3K4me3) ไม่เพียงมีบทบาทสำคัญระหว่างการถอดรหัสที่ทำงานอยู่ แต่ยังทำหน้าที่สำคัญในโอโอไซต์หนูที่เจริญเต็มที่ระยะเมทาเฟส II (MII) ผลการศึกษาตีพิมพ์ใน Journal of Biological Chemistry
ฮิสโตนช่วยบรรจุ DNA ให้แน่นภายในนิวเคลียสของเซลล์ ฮิสโตนควบคุมระดับการเข้าถึง DNA ผ่านการดัดแปลงทางเคมีเฉพาะ จึงควบคุมการแสดงออกของยีน โดยทั่วไป H3K4me3 ถือเป็นตัวบ่งชี้การถอดรหัสที่ทำงานอยู่ แต่กลับพบมากผิดปกติในโอโอไซต์ระยะ MII ซึ่งการถอดรหัสแทบหยุดลงแล้ว
ข่าว | ฮิสโตน H3K4me3 ช่วยรักษาเสถียรภาพของโครโมโซมในโอโอไซต์ เผยกลไกสำคัญของพัฒนาการตัวอ่อน
ข่าว | ฮิสโตน H3K4me3 ช่วยรักษาเสถียรภาพของโครโมโซมในโอโอไซต์ เผยกลไกสำคัญของพัฒนาการตัวอ่อน
การแยกโครโมโซมอย่างแม่นยำในโอโอไซต์มีความสำคัญต่อการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมตามปกติไปยังคนรุ่นต่อไป ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยคิวชู ประเทศญี่ปุ่น พบว่าไตรเมทิลเลชันของไลซีนตำแหน่ง 4 บนฮิสโตน H3 (H3K4me3) ไม่เพียงมีบทบาทสำคัญระหว่างการถอดรหัสที่ทำงานอยู่ แต่ยังทำหน้าที่สำคัญในโอโอไซต์หนูที่เจริญเต็มที่ระยะเมทาเฟส II (MII) ผลการศึกษาตีพิมพ์ใน Journal of Biological Chemistry
ฮิสโตนช่วยบรรจุ DNA ให้แน่นภายในนิวเคลียสของเซลล์ ฮิสโตนควบคุมระดับการเข้าถึง DNA ผ่านการดัดแปลงทางเคมีเฉพาะ จึงควบคุมการแสดงออกของยีน โดยทั่วไป H3K4me3 ถือเป็นตัวบ่งชี้การถอดรหัสที่ทำงานอยู่ แต่กลับพบมากผิดปกติในโอโอไซต์ระยะ MII ซึ่งการถอดรหัสแทบหยุดลงแล้ว
“เราสนใจความขัดแย้งนี้” ศาสตราจารย์เค มิยาโมโตะ ผู้นำการศึกษาแห่งคณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยคิวชูกล่าว “เราจึงเริ่มศึกษาการกระจายตัวของ H3K4me3 ในโอโอไซต์หนูระยะ MII”
ภาพจากกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นว่า H3K4me3 กระจุกตัวอย่างผิดปกติที่ด้านของโครโมโซมโอโอไซต์ซึ่งอยู่ใกล้เยื่อหุ้มเซลล์ โดยเฉพาะบริเวณของโครโมโซมบางชนิด เช่น โครโมโซม X และสัมพันธ์กับแอกทินแคปที่กำหนดตำแหน่งโครโมโซม เพื่อศึกษาหน้าที่ของมัน ทีมวิจัยจึงนำเครื่องหมาย H3K4me3 ออกจากโอโอไซต์ด้วยวิธีทดลอง
การนำ H3K4me3 ออกทำให้สปินเดิล ซึ่งเป็นโครงสร้างสำคัญที่คงการเรียงตัวของโครโมโซม สูญเสียเสถียรภาพและสั้นลงอย่างมีนัยสำคัญ ที่สำคัญกว่านั้น โอโอไซต์ที่ไม่มี H3K4me3 มีพัฒนาการของตัวอ่อนบกพร่องหลังการปฏิสนธินอกร่างกาย นักวิจัยยังพบว่าระดับ H3K4me3 ในโอโอไซต์ของหนูอายุมากลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจเกี่ยวข้องกับคุณภาพโอโอไซต์ที่ลดลงตามอายุ
“การศึกษานี้ไม่เพียงเผยบทบาทใหม่ของ H3K4me3 นอกเหนือจากการถอดรหัส แต่ยังเปิดแนวทางใหม่ในการทำความเข้าใจความผิดพลาดของการแยกโครโมโซมในโอโอไซต์” ศาสตราจารย์มิยาโมโตะกล่าว “เราหวังว่าในอนาคต ผลงานนี้อาจสนับสนุนการรักษาภาวะมีบุตรยากรูปแบบใหม่ที่มุ่งเป้าไปยังการดัดแปลงฮิสโตน หรือแม้แต่กลยุทธ์ใหม่เพื่อป้องกันการแท้ง”
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต