我国迷信家发明H3K4me3浏览器ZCWPW1在牝牡两性减数决裂过程中的感化

2019年8月14日喷鼻港年夜学深圳病院生殖医学研讨中间刘奎传授研讨团队与山东年夜学刘洪彬副研讨员协作在Science Advances上揭橥The histone modification reader ZCWPW1 is required for meiosis prophase I in male but not in female mice的文章，提醒了卵白H3K4me3润饰“浏览器”ZCWPW1在牝牡两性减数决裂中的分歧感化。

研讨人员发明Zcwpw1 mRNA在小鼠中睾丸和胚胎卵巢普遍表达，减数决裂后期I就产生在这些器官中。在减数决裂后期I时代从细线期到圆形精子细胞阶段ZCWPW1卵白表达降低（细线期和粗线期都是减数第一次决裂后期中分歧时代），但在长形精子细胞中简直检测不到。此外，这些ZCWPW1卵白只能在细胞核中检测到。免疫荧光试验进一步发明ZCWPW1卵白从常染色体中消逝，但仅呈现在粗线期的精母细胞XY染色体中。雌形小鼠中发明从初级卵母细胞到粗线期阶段卵细胞的核区域也呈现ZCWPW1卵白。这些成果标明ZCWPW1卵白次要存在于减数决裂后期I的细胞核中发扬感化。

令人不测的是1月龄雄性ZCWPW1敲除鼠表示出不育症，详细表示为：它的睾丸比正常小鼠小好多；精子产生受损；曲细精管缺少精母细胞；附睾中也不存在精子。而在雌性ZCWPW1敲除鼠在3月龄到6月龄的卵巢形状正常，8月龄卵巢体积变小。此外研讨人员应用免疫共沉淀技巧野生型小鼠ZCWPW1卵白和H3K4me3卵白存在免疫共沉淀，然则在ZCWPW1敲除鼠并不存在。这些成果标明ZCWPW1卵白在生育才能的功效上具有性别差别性，能够是经过在减数决裂后期I联合H3K4me3卵白发扬感化的。

研讨人员经过春联会复合体（SC）停止免疫染色不雅察减数决裂后期的染色体变更情形（联会复合体，synaptonemal complex)是减数决裂Ⅰ的偶线期中，配对的两条同源染色体之间构成的一种复合构造）。野生型小鼠在粗线期阶段精母细胞完整联合在常染色体上，约90.5%细胞的染色体配对联合胜利；而在ZCWPW1敲除鼠中该阶段年夜多半的精母细胞并未联合在常染色体上，每个细胞上均匀只要8个精母细胞配对胜利。这就标明敲除ZCWPW1障碍了精母细胞联合在常染色体。

进一步的应用免疫荧光标志复制卵白A2（RPA2）、RAD51 和 DMC1 卵白更详细地评价减数决裂DNA双链断裂修复和同源重组。成果发明野生型和ZCWPW1敲除鼠在细线期和偶线期精母细胞中RPA2的表达数目相当，而跟着减数决裂重组的停止，野生型小鼠在粗线期RPA2的表达数目降低，而CWPW1敲除鼠保持先前程度。RAD51 和 DMC1卵白表达变更程度似于复制卵白A2。这些成果标明敲除ZCWPW1后减数决裂重组存在缺点。Zcwpw1敲除小鼠胚胎期17.5生成殖细胞可以达到粗线期并发育成卵母细胞，具有正常的生育力。但是，它们在减数决裂停顿中表示出分明的延迟。总的来说敲除ZCWPW1后减数决裂重组存在性别差别-雄性小鼠重组进程完整受阻，牝牡小鼠重组进程呈现延迟但可以完成重组。

本文发明ZCWPW1对牝牡两性减数决裂具有分歧感化，Zcwpw1敲除雄鼠不育，精母细胞发育阻滞在减数第一次决裂偶线期，伴有DNA双链断裂修复异常，重组进程构成缺点；而 Zcwpw1敲除雌鼠晚期可保持正常的生育力，只是出现卵巢早衰（POI）的表型，重组进程呈现延迟。本研讨为阐释表不雅调控在减数决裂中的感化及牝牡两性在减数决裂过程中的差别供给了证据。 (100yiyao.com）