Yeni Isı Şoku Faktörü HSF5 Keşfedildi: Kumamoto Üniversitesi Erkek Kısırlığına Yönelik Olası Bir Yaklaşımı Araştırıyor
Araştırmacılar, mayozun tamamlanmasında ve sperm oluşumu için gerekli genlerin etkinleştirilmesinde kilit rol oynayan HSF5 adlı yeni bir ısı şoku faktörü (HSF) keşfetti. Bu keşif, erkek kısırlığının başlıca nedenlerinden biri olan spermatogenik hücre işlev bozukluğunun olası nedenleri hakkında değerli bilgiler sunmaktadır. Temel olarak ısı şoku gibi stresli koşullarda gen ifadesini düzenleyen diğer tipik ısı şoku faktörlerinin aksine HSF5, stres olmayan koşullarda erkek germ hücrelerinde mayozda özgül bir role sahiptir.
Kumamoto Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, mayozun tamamlanmasında ve sperm oluşumu için gerekli genlerin etkinleştirilmesinde kilit rol oynayan HSF5 adlı yeni bir ısı şoku faktörü (HSF) tanımladı. Bu keşif, erkek kısırlığının başlıca nedenlerinden biri olan spermatogenik hücre işlev bozukluğunun olası nedenleri hakkında değerli bilgiler sunmaktadır. Temel olarak ısı şoku gibi stresli koşullarda gen ifadesini düzenleyen diğer tipik ısı şoku faktörlerinin aksine HSF5, stres olmayan koşullarda erkek germ hücrelerinde mayozda özgül bir role sahiptir.
Ökaryotik hücre bölünmesi sırasında genomik bilgi, mitoz yoluyla yavru hücrelere eşit olarak dağıtılır. Germ hücrelerinin oluşumu için gerekli olan mayoz adı verilen özelleşmiş hücre bölünmesinde bu bilgi yarıya iner. Erkek germ hücrelerinde sperm oluşumu, mayozun tamamlanmasının ardından gerçekleşir ve birden fazla gen düzenleme programını içerir. Ancak mayozun ilerlemesini düzenleyen mekanizmalar ve ilgili özgül transkripsiyon faktörleri henüz yeterince anlaşılmamıştır. Bu durum, özellikle erkek kısırlığında üreme tıbbı açısından önemli zorluklar yaratmaktadır. Bu eksiklikleri gidermek amacıyla Profesör Kei-ichiro Ishiguro, Yardımcı Doçent Ryuki Shimada ve araştırma ekibi, ilgili transkripsiyon faktörlerini tanımlamaya ve özelliklerini belirlemeye odaklanarak sperm oluşumuna yol açan erkek mayozunun mekanizmalarını açıklığa kavuşturmaya çalıştı.
Ekip, önceki araştırmalarında sperm oluşumunda rol alan yüzlerce genin ifadesini etkinleştiren mayotik anahtar geni MEIOSIN'i tanımlamıştı (Ishiguro ve ark., Developmental Cell, 2020). Bu genler arasında ısı şoku faktörleri dikkat çekti; çünkü testisler ısı stresine duyarlıdır ve vücudun dışında bulunur. Buradaki sıcaklık, vücudun iç sıcaklığı olan 37 santigrat derecenin 3-4 santigrat derece altındadır. HSF1, HSF2, HSF3 ve HSF4 gibi ısı şoku faktörlerinin temel rolleri iyi bilinmesine rağmen HSF5'in işlevi belirsizliğini koruyordu. Profesör Ishiguro, "HSF5'in diğer ısı şoku faktörlerine benzer işlevlere mi, yoksa tamamen farklı işlevlere mi sahip olduğu ilgi çekici bir soruydu ve araştırmamızın ilk amacı bunu yanıtlamaktı" diye açıkladı.
Çalışma, diğer stres yanıtlı HSF'lerin aksine HSF5'in stres olmayan koşullarda erkek germ hücrelerinde mayotik profazın ilerlemesinde temel bir rol oynadığını şaşırtıcı biçimde gösterdi. Sperm oluşumu sırasında HSF5, pakiten evresinden ilerlemeyi destekler, mayotik programın tamamlanmasına rehberlik eder ve sperm oluşumuyla ilişkili genleri etkinleştirir.
Diğer transkripsiyon faktörleri gibi HSF5 de gen ifadesini düzenlemek üzere DNA promotörlerine bağlanır. HSF5, kendine özgü hedef seçiciliği bakımından farklılık gösterir. Çalışma, promotörlere bağlanırken tanıdığı DNA dizisinin, tipik HSF ailesi transkripsiyon faktörlerinin tanıdığı dizilerden farklı olduğunu ortaya koydu.
Bu bulgular bir arada değerlendirildiğinde, HSF5'in erkeklerde mayotik profaz sırasında gen ifadesindeki alışılmadık rolünü ortaya koymaktadır.
Çalışmanın bulguları fare deneylerinde doğrulandı ve HSF5'in insanlarda da bulunduğu önemli bir şekilde belirlendi. İnsan kısırlığının olası nedenlerinin birçoğunu, özellikle spermatogenik hücre işlev bozukluğu vakalarını açıklamak hâlâ zordur. Bu nedenle bu bulguların erkek kısırlığının altında yatan mekanizmaların anlaşılmasına önemli katkı sağlaması beklenmektedir.
Haberler | Yeni Isı Şoku Faktörü HSF5 Keşfedildi: Kumamoto Üniversitesi Erkek Kısırlığına Yönelik Olası Bir Yaklaşımı Araştırıyor
Yeni Isı Şoku Faktörü HSF5 Keşfedildi: Kumamoto Üniversitesi Erkek Kısırlığına Yönelik Olası Bir Yaklaşımı Araştırıyor
Araştırmacılar, mayozun tamamlanmasında ve sperm oluşumu için gerekli genlerin etkinleştirilmesinde kilit rol oynayan HSF5 adlı yeni bir ısı şoku faktörü (HSF) keşfetti. Bu keşif, erkek kısırlığının başlıca nedenlerinden biri olan spermatogenik hücre işlev bozukluğunun olası nedenleri hakkında değerli bilgiler sunmaktadır. Temel olarak ısı şoku gibi stresli koşullarda gen ifadesini düzenleyen diğer tipik ısı şoku faktörlerinin aksine HSF5, stres olmayan koşullarda erkek germ hücrelerinde mayozda özgül bir role sahiptir.
Kumamoto Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, mayozun tamamlanmasında ve sperm oluşumu için gerekli genlerin etkinleştirilmesinde kilit rol oynayan HSF5 adlı yeni bir ısı şoku faktörü (HSF) tanımladı. Bu keşif, erkek kısırlığının başlıca nedenlerinden biri olan spermatogenik hücre işlev bozukluğunun olası nedenleri hakkında değerli bilgiler sunmaktadır. Temel olarak ısı şoku gibi stresli koşullarda gen ifadesini düzenleyen diğer tipik ısı şoku faktörlerinin aksine HSF5, stres olmayan koşullarda erkek germ hücrelerinde mayozda özgül bir role sahiptir.
Ökaryotik hücre bölünmesi sırasında genomik bilgi, mitoz yoluyla yavru hücrelere eşit olarak dağıtılır. Germ hücrelerinin oluşumu için gerekli olan mayoz adı verilen özelleşmiş hücre bölünmesinde bu bilgi yarıya iner. Erkek germ hücrelerinde sperm oluşumu, mayozun tamamlanmasının ardından gerçekleşir ve birden fazla gen düzenleme programını içerir. Ancak mayozun ilerlemesini düzenleyen mekanizmalar ve ilgili özgül transkripsiyon faktörleri henüz yeterince anlaşılmamıştır. Bu durum, özellikle erkek kısırlığında üreme tıbbı açısından önemli zorluklar yaratmaktadır. Bu eksiklikleri gidermek amacıyla Profesör Kei-ichiro Ishiguro, Yardımcı Doçent Ryuki Shimada ve araştırma ekibi, ilgili transkripsiyon faktörlerini tanımlamaya ve özelliklerini belirlemeye odaklanarak sperm oluşumuna yol açan erkek mayozunun mekanizmalarını açıklığa kavuşturmaya çalıştı.
Ekip, önceki araştırmalarında sperm oluşumunda rol alan yüzlerce genin ifadesini etkinleştiren mayotik anahtar geni MEIOSIN'i tanımlamıştı (Ishiguro ve ark., Developmental Cell, 2020). Bu genler arasında ısı şoku faktörleri dikkat çekti; çünkü testisler ısı stresine duyarlıdır ve vücudun dışında bulunur. Buradaki sıcaklık, vücudun iç sıcaklığı olan 37 santigrat derecenin 3-4 santigrat derece altındadır. HSF1, HSF2, HSF3 ve HSF4 gibi ısı şoku faktörlerinin temel rolleri iyi bilinmesine rağmen HSF5'in işlevi belirsizliğini koruyordu. Profesör Ishiguro, "HSF5'in diğer ısı şoku faktörlerine benzer işlevlere mi, yoksa tamamen farklı işlevlere mi sahip olduğu ilgi çekici bir soruydu ve araştırmamızın ilk amacı bunu yanıtlamaktı" diye açıkladı.
Çalışma, diğer stres yanıtlı HSF'lerin aksine HSF5'in stres olmayan koşullarda erkek germ hücrelerinde mayotik profazın ilerlemesinde temel bir rol oynadığını şaşırtıcı biçimde gösterdi. Sperm oluşumu sırasında HSF5, pakiten evresinden ilerlemeyi destekler, mayotik programın tamamlanmasına rehberlik eder ve sperm oluşumuyla ilişkili genleri etkinleştirir.
Diğer transkripsiyon faktörleri gibi HSF5 de gen ifadesini düzenlemek üzere DNA promotörlerine bağlanır. HSF5, kendine özgü hedef seçiciliği bakımından farklılık gösterir. Çalışma, promotörlere bağlanırken tanıdığı DNA dizisinin, tipik HSF ailesi transkripsiyon faktörlerinin tanıdığı dizilerden farklı olduğunu ortaya koydu.
Bu bulgular bir arada değerlendirildiğinde, HSF5'in erkeklerde mayotik profaz sırasında gen ifadesindeki alışılmadık rolünü ortaya koymaktadır.
Çalışmanın bulguları fare deneylerinde doğrulandı ve HSF5'in insanlarda da bulunduğu önemli bir şekilde belirlendi. İnsan kısırlığının olası nedenlerinin birçoğunu, özellikle spermatogenik hücre işlev bozukluğu vakalarını açıklamak hâlâ zordur. Bu nedenle bu bulguların erkek kısırlığının altında yatan mekanizmaların anlaşılmasına önemli katkı sağlaması beklenmektedir.
Haber kaynağı:
Çevrim içi kaynaklardan derlenmiştir