【摘要】：圓形精子變形為成熟精子這一發(fā)育過程,即精子變形階段,需要核濃縮重塑、頂體和鞭毛形成以及細胞質脫落等多種分子生物學事件的進行。因此,該過程需要大量具有特異功能的蛋白。由于精子發(fā)生后期染色質高度濃縮,促使精母細胞和圓形精子階段的轉錄活性較高,一些發(fā)育后期所需基因的mRNA在此階段產生并被儲存在胞質核糖體蛋白,直到在精子細胞變形階段翻譯表達。精細胞階段基因的精準表達受到轉錄和轉錄后的調控。轉錄調控是基因表達的主要決定因素。轉錄因子通過結合在靶標DNA序列啟動子區(qū)域,從而誘導染色質結構改變,調節(jié)轉錄活性。已報道小鼠一些轉錄因子在減數(shù)分裂后的生殖細胞中高表達。這些轉錄因子的缺失大多出現(xiàn)精子發(fā)生阻滯,影響生育力。然而,調控減數(shù)分裂后精細胞基因表達的機制仍然了解不多。鑒于許多轉錄因子在人類和小鼠中高度保守,因此可以通過對動物模型的研究以期深入了解人類不育的分子機制。Sox家族成員均含有能與DNA結合的HMG結構域,是前體生殖細胞命運的關鍵調節(jié)因子。本研究我們發(fā)現(xiàn)該家族成員之一Sox30在中晚期精母細胞和減數(shù)分裂后的精細胞中表達。Sox30缺失導致雄鼠不育,精子發(fā)生阻滯在精子變形中的早期圓形精子階段。雖然許多Sox30敲除鼠精母細胞能夠完成減數(shù)分裂,但仍然有一部分精母細胞停滯在雙線期,表明減數(shù)分裂出現(xiàn)延遲或受阻。對分選生殖細胞轉錄組測序發(fā)現(xiàn)Sox30在精母細胞中已經開始影響減數(shù)分裂后相關基因表達。ChIP-seq進一步證實SOX30特異性富集在Tnp1、Hils1、Ccdc54和Tsks等單倍體細胞發(fā)育所需基因的啟動子區(qū)域。這些研究結果表明Sox30作為一個關鍵的轉錄因子,調控晚期減數(shù)分裂到減數(shù)分裂后變換過程基因表達,影響精子發(fā)育。
【圖文】：

圖 1.1 小鼠睪丸組織結構和精子發(fā)生過程[2]（A）睪丸曲細精管、輸精管和附睪橫截面。（B）成年小鼠生精管腔、管周肌樣細胞和間質的 HE 切片圖。（C）精子發(fā)生過程：未分化和分化精原細胞進行有絲分裂，精原細胞進一步分化為精母細胞開始減數(shù)分裂，次級精母細胞分化為圓形精子，隨后變形形成精子。該過程受到 FSH、睪酮等激素的刺激。

圖 1.2 精原干細胞自我更新和分化模式圖[28]細胞減數(shù)分裂期精母細胞經過較長的 DNA 復制（S 期）后，進入受到數(shù)分裂前期 I 階段。減數(shù)分裂前期 I 可以細分為四個階段：、DNA 雙鏈斷裂和同源染色體重組的起始）、偶線期（啟動線期（同源染色體完成聯(lián)會以及形成至少 1 個 crossover）和形成 chiasmata 即交叉點）[29,30]。交叉點的形成對于同源關重要的作用。同源染色體聯(lián)會重組、DNA 雙鏈斷裂以及減數(shù)分裂過程關鍵事件。減數(shù)分裂前期 I 進行過程中，姐妹白復合體結合，同源染色體聯(lián)會則通過聯(lián)會復合體（SC）。
【學位授予單位】：南京醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R321.1

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本文編號：2701723