Chromatin-Dynamik während der Spermatogenese

Jedes sechste Paar hat Unfruchtbarkeitsprobleme. Um die molekulare Grundlage der Beeinträchtigung der Spermatogenese zu verstehen, untersuchten europäische Wissenschaftler die Chromatin-Dynamik.

Gesundheit

Die Hälfte der Fälle von Unfruchtbarkeit ist auf eine eingeschränkte Spermatogenese beim Mann zurückzuführen. In seiner extremen Form manifestiert sich das als spermatogener Arrest, der Azoospermie verursacht. Trotz der klinischen Bedeutung bleibt die Ätiologie des spermatogenen Arrests in den meisten Fällen unbekannt. Während der Spermatogenese durchläuft Chromatin schnelle und tiefgreifende Veränderungen in Bezug auf Zusammensetzung und Funktion. Eine richtige Chromatin-Aufbau und -Dynamik sind von zentraler Bedeutung für die Selbsterneuerung der Samenzellen, Differenzierung und Meines und sichern genomische Stabilität zu sichern. Veränderungen in der Raum-Zeit-Organisation von Chromatin können zu Chromosomenaberrationen führen, spermatogoniale Apoptose initiieren oder spermatogenen Arrest auslösen. Primäres Ziel des EU-geförderten Projekts CHROMATIN IN SSCS (4D analysis of chromatin dynamics during the early stages of spermatogenesis: A journey to the stem of male infertility) waren die Untersuchung des spermatogenen Arrests und insbesondere die Beschreibung der Rolle der Chromatik-Dynamik für die Physiologie und das Überleben der männlichen Fortpflanzungszellen. Im ersten Teil des Projekts kennzeichneten die Forscher verschiedene Proteine, die an der strukturellen Aufrechterhaltung von Chromosomen während der Spermatogenese beteiligt sind. Die Bemühungen konzentrierten sich auf Smc6, ein Protein, das an genomischen Schadensreaktionen bei Hefe und Drosophila beteiligt ist und zu großen Mengen im Hoden exprimiert. Die Wissenschaftler beobachteten, dass Smc6 in Nagetierzellen die Rekombination der repetitiven Sequenzen in perizentromerischen Heterochromatin-Regionen unterband. Dies war zu erwarten, da die meiotische Rekombination in diesen Regionen unterdrückt werden sollte, um Chromosomenaberrationen zu vermeiden. In Fortpflanzungszellen des Menschen beobachteten die Wissenschaftler allerdings, dass Smc6 nicht gegen anomale Meiose-Rekombination schützte. Dies wurde auf den unterschiedlichen Aufbau und die Natur der menschlichen perizentromerischen Regionen zurückgeführt. Insgesamt lieferten die Ergebnisse von CHROMATIN IN SSCS wichtige und noch nie da gewesene Einblick in den molekularen Mechanismus der Spermatogenese. Zukünftige Studien zur biochemischen Regulation von Smc6 bei genomischen Schäden und chromosomaler Organisation sollten die funktionelle Rolle dieses Moleküls vollständig entschlüsseln. Unter Berücksichtigung der sozioökonomischen Auswirkungen von mangelnder Fruchtbarkeit in den westlichen Gesellschaften bringen diese Informationen uns dem Verstehen der zugrunde liegende Ätiologie einen Schritt näher.

Schlüsselbegriffe

Chromatin, Spermatogenese, Unfruchtbarkeit, spermatogener Arrest, CHROMATIN IN SSCS, Smc6

4D analysis of chromatin dynamics during the early stages of spermatogenesis: A journey to the stem of male infertility

Chromatin-Dynamik während der Spermatogenese

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