小鼠精子发生早期microRNA的表达谱和调控模式——miRNA在小鼠精子发生中的作用

精子发生是一个依赖于精原干细胞自我更新和精原细胞分化的精确而又复杂的调控过程,目前对这一过程知之甚少.mi RNA作为转录和转录后基因沉默的关键调节子,参与很多生物的多种发育过程.本研究采用高通量小RNA测序系统研究了mi RNA在小鼠B型精原细胞(BSc)和初级精母细胞(PSc)中的表达谱.结果显示,在这2种细胞类型中let-7mi RNA家族的表达水平都相当高.并且在BSc向PSc的转化过程中,mi R-21,mi R-140-3p,mi R-103,mi R-30a,mi R-101b和mi R-99b的表达水平明显降低.这些mi RNA参与调控与细胞凋亡、细胞增殖和分化、连接组装和细胞周期调控相关的诸多基因的表达.上述结果表明,mi RNAs在精子发生过程中发挥着不可替代的作用.     

检控蛋白Rad17在小鼠睾丸精子发生过程中的表达及其磷酸化变化

Rad17是细胞周期检控点信号转导过程中的一个关键检控蛋白,在DNA损伤检控和DNA复制检控中具有重要功能。但Rad17在细胞减数分裂中的检控作用还不是很清楚。因细胞减数分裂在睾丸组织中非常活跃,应用Western印迹检测Rad17在不同发育时期的小鼠睾丸组织中的表达及其磷酸化水平,并应用免疫组化的方法检测小鼠睾丸组织不同时期生殖细胞内Rad17的表达变化。结果显示Rad17在小鼠睾丸组织内高表达,而在肝、肾等组织中表达水平较低;Rad17在不同周龄的小鼠睾丸组织中均高水平表达,但在4周龄以后的小鼠睾丸组织中其磷酸化水平明显升高;免疫组化结果显示Rad17在精原细胞、精母细胞的细胞核中高表达,但在成熟精子细胞中消失。这些结果提示Rad17在小鼠睾丸生殖细胞减数分裂过程中也起重要检控作用。     

Quox-1基因同源序列在小鼠精子发生中的表达

Ｑｕｏｘ－１基因是从鹌鹑中分离得到的Ａｎｔｐ类型的一个同源异形盒基因。以＾３２Ｐ标记的Ｑｕｏｘ－１基因的ｃ３片段为探针,采用分子杂交技术确定了小鼠基因组中存在Ｑｕｏｘ－１基因同源序列。以抗ＱＵＯＸ－１蛋白的特异性抗体对幼年小鼠睾丸、成年小鼠睾丸及附睾的蛋白质样品和组织切片,分别进行了Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ分析和免疫组织化学反应。结果证明,性成熟小鼠在精子发生过程中的精子形成阶段有类ＱＵＯＸ－１蛋     

小鼠精子发生中环形RNA生成和功能分析

小鼠精子发生过程中存在大量环状RNA(circRNA,circular RNA),其来源和功能尚不清楚。利用生物信息学手段分析小鼠精子发生过程中5个时期(精原干细胞,原始精原细胞、前细线期精母细胞,粗线期精母细胞及圆形精子细胞)的circRNA,共发现3万余个circRNA。对circRNA两侧内含子中的重复序列分析发现:circRNA两侧内含子中显著富集反向互补重复序列。这些重复序列不仅包括已报道的SINE/Alu序列,还包括SINE/B2、SINE/B4、LINE/L1,LTR/ERVL-MaLR和LTR/ERVK,暗示多种类别的反向互补序列有可能参与了精子发生过程中的circRNA形成。采用sailfish-cir和maSigPro对获得的circRNA进一步定量和差异表达分析,发现5个不同时期的精子细胞中共存在409个差异表达circRNA,它们所在基因能够富集在与精子发生密切相关的功能类群上。对差异表达的circRNA进行miRNA结合预测,共发现有137个circRNA-miRNA结合位点。精子发生相关基因来源的circRNA序列中有93%含有与翻译有关的m~6A基序,暗示精子发生进程中的部分circRNA有形成多肽的潜力。研究发现小鼠精子发生过程中许多circRNA具有RNA结合蛋白(RBP)结合位点,提示circRNA可能具有"RBP海绵"的潜在功能。     

Polycomb基因家族在大鼠精子发生过程中的表达

目的检测大鼠精子发生不同阶段细胞中Polycomb-group（Pc-G）家族在mRNA水平上表达是否有差异。方法提纯大鼠精子发生过程中的精原细胞、精母细胞、圆形精子细胞以及支持细胞,用荧光定量PCR方法检测Pc-G家族基因mRNA表达量。结果Pc-G基因家族中Ezh2、Eed、Bmi-1在精子发生中后期高表达;在各生精细胞中,YY1基因表达量低于支持细胞。结论Pc-G基因家族在精子发生各阶段细胞中特征性表达,与精子发生具有相关性,可能对精子发生分化和维持遗传稳定性都有重要的作用。     

精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化

精子发生(Spermatogenesis)这一高度复杂的独特分化过程包括精原细胞发育为精母细胞、单倍体精细胞的形成和精子成熟,并以阶段特异性和睾丸特异性基因的表达、有丝分裂和减数分裂以及组蛋白向鱼精蛋白的转变为特征。表观遗传修饰在减数分裂重组、联会复合物的形成、姊妹染色体的结合、减数分裂后精子的变态、基因表达阻遏和异染色质形成过程中发挥着重要作用。其中具有一定组成形式、起抑制作用和/或激活作用的组蛋白甲基化和乙酰化标记,不仅保证了正确的染色体配对和二价染色体的成功分离,并且精确调节减数分裂特异性基因的适时表达。精子发生过程中组蛋白甲基化和/或乙酰化错误会直接影响表观遗传修饰的建立和维持,导致生精细胞异常甚至引发不育。文章旨在对精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化表观遗传修饰的动态变化及其相关酶的调节机制进行综述,为进一步研究精子发生的表观遗传调控,预防男性不育疾病的发生提供基础资料。     

精子发生过程中基因表达转录水平的调控

哺乳动物精子发生于睾丸的生精小管, 是一个高度复杂的细胞分裂和分化过程, 涉及到错综复杂的基因表达调控过程, 包括转录和转录后水平的调控, 其中任何一个环节出错都可能导致雄性不育。因此, 揭示精子发生过程中的分子调控机理, 对发现新的男性避孕方法及治疗不育症有重要意义。文章重点综述了近年有关雄激素及其受体、雌激素及其受体、转录因子和染色质相关因子在精子发生转录水平调控的研究进展。     

小白鼠精子发生过程中细胞核变化规律的研究

1.本实验以2—3月龄平均体重35.5克的昆明种雄性小白鼠睾丸组织为材料,按Dietrich-Parat法固定。为了比较固定剂对细胞核构造的影响,部分组织用Carnoy、Flem-ming及1%OsO_4固定。制成厚度为2微米的石蜡切片。按Hotchkiss(1948)PAS法染色,用苏木精、Carazzi法复染。以Oakberg(1956)确定的小白鼠精子发生过程中12个期的分期标准为基础,对各期精小管接近圆形的横切面中各类细胞进行了观察及统计。 2.对小白鼠精子发生过程中三类精原细胞进行了精确的分类,并对各类精原细胞的各分裂相做了较详细的形态描述。 3.三类精原细胞各分裂相在生精上皮周期各阶段中分布频率的统计证实,A型、中间型、B型精原细胞的分裂峰依次为生精上皮发育周期的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅸ、XI期;Ⅳ期及Ⅵ期。据此结果还讨论了精原细胞的繁殖及复(更生)问题。 4.精母细胞在生精上皮周期各阶段中的分布统计表明,精母细胞的前细线期、细线期、偶线期、双线期分别以在Ⅶ、Ⅸ、Ⅺ,以Ⅺ期精小管切面中分布为最多;粗线期除Ⅺ期外各期均有;终变期、初级精母细胞分裂中期及次级精母细胞各分裂相只存在于Ⅻ期中。初级精母细胞的前细线期及粗线期随其发育核也增大,前者在第Ⅷ期达最大值,后者则在第Ⅸ期增长基本结束。精母细胞其它各期核的大小无显著变化。 5.生精上皮发育周期各阶段中精细胞核的变化规律与Oakberg(1956)的报导基本上是一致的。 6.生精上皮周期各阶段中各类细胞退化频率的统计表明,精原细胞自然退化的频率很低。精母细胞以细线期、偶线期、粗线期,第一、二次成熟分裂的中期退化频率较高,尤以Ⅸ—Ⅻ期最明显。精细胞的退化频率则以第Ⅸ期为最多。 7.初步比较了Dietrich-Parat、Carnoy、Flemming及1%OsO_4四种固定剂对细胞核构造的影响,证实了上述四种固定剂除对间期细胞核的构造有些影响外,对外在其它发育阶段的各类细胞核的构造均无显著的影响。     

哺乳动物精子发生的动力学过程

雄性生殖腺——睾丸是机体生殖、遗传的一个重要器官。睾丸内精子生成的过程极为复杂,它涉及到生精细胞的发生、发育、分化等一系列重要问题。弄清精子发生过程的基本规律,阐明精子发生过程中各个阶段所发生的一系列形态、生理和生化等变化,进而为深入研究精子发生过程的控制、调节机制打下一定的基础。同时,在实践中研究各种因素对生精过程的影响,遗传上可能发生的作用,以及对于雄性生殖的人工控制等都具有一定的参考意义。本文试图从动力学角度对精子发生过程中     

低压低氧对小鼠精子发生及其小RNA表达的影响

作为青藏高原最为关键的环境因子,低压低氧对高原非习服动物繁殖和生殖系统功能有不利影响。已有的研究表明,低氧环境会导致雄性生殖细胞凋亡、精子畸形率升高、精子质量下降,进而影响受精和早期胚胎发育,但目前缺乏低氧损伤精子功能的机理研究。小RNA (small RNA)是在转录后及翻译水平上调控基因表达的重要功能分子,不同类型的small RNA通过诱导基因沉默或调控翻译等方式参与调节精子发生。本研究通过低压氧舱模拟海拔5 000 m处理4周建立缺氧小鼠模型,发现低氧处理导致小鼠曲精细管中生精细胞排列紊乱,精子数量未发生显著变化但畸形率增加17.5倍(P <0.001)。通过small RNA测序发现,低氧组小鼠精子中的small RNA碱基偏好性与对照组一致,第一碱基对尿嘧啶(U)有很强的偏好性。低氧组小鼠精子中21 nt长度的small RNA比例显著减少4.4%(P <0.05)。低氧组小鼠精子中piRNA、tsRNA表达无差异,但miRNA表达上调21个,下调58个。对差异miRNAs靶基因与相同低氧处理小鼠睾丸组织差异基因比对,共比对到831个差异表达基因,其中上调miR...     

精子发生过程中蛋白质翻译后修饰的研究进展

精子发生是一个高度复杂且受到精密调控的生物学过程,其中蛋白质作为生命活动的最终执行者,其翻译后修饰发挥着重要的调控作用。精子发生过程中存在多种蛋白质翻译后修饰,如磷酸化、乙酰化、泛素化等,其异常可引起精子发生障碍,严重的甚至可导致不育。随着蛋白质组学技术的快速发展,基于临床不育样本和模式动物的功能研究,可以系统性解析精子发生过程中蛋白质翻译后修饰的动态调节与功能,揭示精子发生的分子调控机制以及男性不育的发病机理。该文就近年来精子发生过程中蛋白质翻译后修饰调控机制,以及少精子症、弱精子症和畸形精子症等临床疾病中蛋白质翻译后修饰的研究进展进行了综述。     

精子发生过程中翻译后修饰的蛋白质组学研究进展

精子发生由一系列多阶段、复杂的生物学事件所组成,受到多因素的调控。精子发生过程存在翻译延迟的现象,因此转录和蛋白表达水平变化不完全一致。蛋白质的翻译后修饰作为蛋白质功能的重要调控方式,在精子发生过程中起着重要调控作用。近年来,蛋白质组学(proteomics)的发展促进了蛋白质翻译后修饰的解析和功能研究。本文综述了精子发生过程中多种翻译后修饰的蛋白质组学研究进展,并讨论了它们在精子发生、精子功能和男性生育能力中的作用以及它们在未来临床诊疗中的价值。     

PIWI/piRNA与小鼠精子发生

PIWI蛋白特异性地在动物生殖系细胞中表达,对于动物生殖细胞发育分化至关重要。PIWI蛋白可以特异性地与一类被称为PIWI相互作用RNA的小分子非编码RNA结合。它们组装成功能性的复合体从而在转录水平或者转录后水平抑制转座元件的活性来维持基因组的稳定性。本研究系统总结了关于PIWI蛋白功能,piRNA的产生机制及功能,以及PIWI/piRNA复合体及其他蛋白因子在小鼠精子发生过程中发挥功能的分子机制等方面的相关研究进展,这些发现有助于我们更好地了解PIWI/piRNA在精子发生中的功能机制,并为相关男性不育症的诊治提供了理论依据和方法技术。     

兔精子发生过程中cyclin B1基因表达和蛋白定位的发育阶段依赖性

利用原位杂交和免疫组化等方法,研究兔精子发生过程中生精细胞cyclin B1 mRNA的表达和蛋白定位特点,结果显示,兔生精上皮中Cyclin B1 mRNA的主要分布在初级精母细胞中,直至圆形精子细胞仍然存在,于精子细胞的变态过程中逐渐消失,在伸长的精子细胞和精子中未检测出cyclin B1 mRNA,Cyclin B1蛋白在进入分裂期的精原细胞和精母细胞中表达,在圆形精子细胞和伸长的精子细胞中呈现大量的cyclin B1蛋白,上述结果表明,在兔精子发生过程中,cyclin B1 mRNA表达和蛋白定位具有发育阶段依赖性的特征。     

九种蝗虫精子发生过程中c-kit蛋白特异性表达比较分析(英文)

c-kit蛋白在昆虫和哺乳动物生殖细胞发育中发挥着重要作用。本研究通过免疫组织化学法和生物统计方法,比较分析了隶属于直翅目蝗总科的9种蝗虫精子发生过程中c-kit蛋白表达差异。结果显示,蝗虫精子发生过程中c-kit蛋白均出现阶段特异性表达,并且在9种蝗虫种间c-kit蛋白表达出现显著差异。     

精子发生过程中的相关基因

在哺乳动物精子发生过程中, 原生殖细胞发育成为精原细胞, 再发育为精母细胞, 精母细胞经过两次减数分裂成为圆形精细胞, 这些圆形精细胞经过细胞变态形成精子。精子发生过程经历了复杂的细胞分化阶段, 这一阶段受许多因素的调控作用, 其中生精细胞内的基因调节起着决定作用。精子发生中的重要基因与一系列精子发生过程中阶段性的细胞事件密切相关, 例如减数分裂重组、联会丝复合物的形成、姊妹染色体的结合、减数分裂后精子的变态以及减数分裂周期中的关键点和必需因子等。生精细胞许多特异基因的阶段特异性表达, 参与了精子发生这一特殊的细胞分化过程。近年来随着基因克隆、表达和功能研究技术的发展和应用, 发现了许多与精子发生相关的基因, 而且有的被证明在精子发生过程中具有重要作用。文章较全面综述了这一研究领域的一些进展, 着重讨论了与精子发生相关的周期蛋白基因、原癌基因、无精子因子基因、细胞骨架基因、热休克基因、核蛋白转型基因、中心体蛋白基因和细胞凋亡相关基因等。     

精子发生特异表达的SOX蛋白

ＳＯＸ蛋白是与ＳＲＹ相关的蛋白家族,它们的ＨＭＧｂｏｘ与Ｓｒｙ编码蛋白ＳＲＹ的ＨＭＧｂｏｘ不同程度的同源,通过ＨＭＧｂｏｘ结合于特定的ＤＮＡ序列上,使ＤＮＡ构象发生改变,或直接通过ＨＭＧｂｏｘ两侧的氨基酸序更调节靶基因转录活性,部分ＳＯＸ蛋白在精子发生中特异表达,并表现出与不同分化时期生精细胞盯关的转录形式和表达量的改变。     

中心体蛋白Cenexin在大鼠精子发生过程中的表达特征

中心体蛋白Cenexin是成熟中心粒的唯一标志分子。为阐明中心粒在大鼠精子发生过程中的成熟以及功能,我们首先通过RT-PCR技术从大鼠睾丸组织中扩增出了Cenexin cDNA片段,原核表达重组蛋白后,用其免疫小鼠制备了高滴度的抗Cenexin的多克隆抗体,然后利用免疫荧光染色、Western Blot和半定量RT-PCR方法,研究了大鼠精子发生过程中Cenexin蛋白和基因的表达特征。结果显示Cenexin mRNA水平在精原细胞和精母细胞中较高,随后表达水平下降,而蛋白质分子在精原细胞到精子细胞中都定位于细胞的一个中心粒上,表示有成熟中心粒的存在,在长形精子细胞中该蛋白位于鞭毛的基体部。附睾的绝大多数成熟精子中Cenexin免疫染色消失。中心体蛋白Cenexin在精子变态期的表达变化可能与精子鞭毛形成的起始有关。