Skip to main content

Somatic cells regulation of maternal mRNA translation in mammalian oocytes

Article Category

Article available in the folowing languages:

Procesy molekularne umożliwiające nabywanie zdolności rozwojowej przez dojrzewające oocyty

Bezpłodność występująca u kobiet wskutek zaburzeń zdolności rozwojowej oocytów stanowi dla świata nauki duże wyzwanie. Zrozumienie molekularnego mechanizmu dojrzewania wspomnianych komórek pomoże naukowcom opracować nowe rozwiązania wspierające rozwój zarodka.

Badania podstawowe

Ostatni etap różnicowania się oocytów, ich zapłodnienie oraz wczesna faza rozwoju embrionalnego odbywają się bez udziału procesu transkrypcji. Dlatego też postępy cyklu komórkowego, segregacja chromosomów i przeprogramowanie genomu opierają się na translacji przechowywanych cząsteczek mRNA aż do momentu aktywacji genomu zarodka. W obliczu nieznacznych zakłóceń mechanizmu translacji proces dojrzewania oocytów zdaje się mieć prawidłowy przebieg, jednak po zapłodnieniu nie są one zdolne do przekształcenia się w zarodek. W ramach finansowanego z funduszy unijnych projektu MATERNA zasugerowano, że otaczające oocyty komórki folikularne regulują aktywację translacji określonych cząsteczek mRNA w oocytach, a także sprawdzono, czy zaburzenia w obrębie tego procesu odpowiadają za upośledzenie rozwoju zarodka, również w kontekście starzenia prokreacyjnego. Aby prześledzić biochemiczne mechanizmy regulacji programu translacyjnego mysich oocytów przez komórki somatyczne, uczeni wykorzystali badania polegające na utracie i nabywaniu funkcji, stosując wobec oocytów hormony/czynniki wzrostu lub inhibitory wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych. Wyniki projektu podkreśliły rolę PI3K/AKT jako kluczowego szlaku łączącego aktywację komórek somatycznych z indukcją translacji charakterystycznej dla oocytów. Posługując się genetycznie zmodyfikowanym modelem mysim, w którym dokonano konstytutywnej aktywacji AKT w obrębie oocytu, naukowcy odkryli, że wspomniany szlak wzmacnia translację określonych cząsteczek mRNA i pozytywnie wpływa na rozwój zarodka. Co więcej, zaobserwowano, że transkrypcja zachodząca we wzgórku jajonośnym jest warunkiem koniecznym do aktywacji AKT w oocycie. Z kolei szlak prowadzący od AKT stanowi powszechny kierunek przekazywania sygnałów w obliczu stymulacji zbliżonymi do EGF czynnikami wzrostu i FSH. W ujęciu ogólnym rezultaty inicjatywy wykazały, że rozwój zarodka u ssaków w dużym stopniu zależy od realizacji programu translacyjnego oocytów przed owulacją. Zakłócenia w tym obszarze przyczyniają się do spadku płodności kobiet. Podsumowując, wyniki projektu dostarczyły molekularnego uzasadnienia stosowania zbliżonych do EGF czynników wzrostu i FSH w przebiegu procedur obejmujących dojrzewanie oocytów in vitro, aby wspierać kształtowanie zdolności rozwojowej wspomnianych komórek. Ponadto manipulacja szlaku sygnałowego PI3K/AKT może wyznaczyć nowy kierunek interwencji umożliwiającej aktywację translacji, podnosząc tym samym jakość oocytów.

Słowa kluczowe

Oocyt, translacja, MATERNA, szlak AKT, FSH

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania