Čeští genetici odhalují tajemství zlomů DNA při tvorbě spermií

  • vydáno: 6.8.2019

Vědecký tým z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR zjišťuje, proč jsou čeští myší samci plodní, i když jim chybí gen ovlivňující jeden z důležitých rysů vývoje pohlavních buněk.

Nežádoucí zlomy DNA, kde je uložená genetická informace, mohou vést k řadě potíží. Na druhou stranu jsou však regulované zlomy a následné spojení molekul DNA zásadní pro vývoj dozrávajících spermií. Proto jsou důležité úseky DNA pohlavních buněk chráněny genem Prdm9, který směřuje zlomy do méně důležitých úseků DNA. Tento gen se nachází mimo jiné u myší a lidí, psovité šelmy či ptáci ho nemají.

Čeští myšáci nepotřebují zásadní gen Prdm9

„Čeští myšáci ale na rozdíl od jiných myší nepotřebují gen Prdm9 pro produkci spermií,“ sděluje Zdeněk Trachtulec z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, který působil na Institutu Maxe Plancka v Německu i na Univerzitě v Miami. V centru BIOCEV, které sdružuje i špičkové pracovníky z několika ústavů Akademie věd ČR, vede skupinu zaměřující se na mechanismy tvorby pohlavních buněk.

Ve spolupráci s výzkumníky z USA identifikovala skupina Zdeňka Trachtulce možnou příčinu plodnosti myších samců z ČR zbavených genu Prdm9. Ukázalo se, že čeští myšáci opravují zlomy DNA v samčích pohlavních buňkách lépe než myšáci, kteří nemohou být plodní bez funkčního genu Prdm9. Jelikož existuje přinejmenším jeden plodný člověk, který nepotřebuje gen Prdm9, myší samci z ČR jsou svou nezávislostí na Prdm9 podobnější člověku. „Čeští myšáci se tak stali výborným nástrojem pro studium vývoje lidských spermií a mužské plodnosti,“ říká Zdeněk Trachtulec.

 

Poznámka:

Kmen „Prague Wild D“ (PWD) byl odvozen v laboratoři prof.J.Forejta z myší odchycených v České republice. Tyto myši jsou poddruhu Mus musculus musculus, který obývá část Evropy a Asie, zatímco většina jiných (klasických) laboratorních kmenů má největší podíl genů z poddruhu Mus musculus domesticus. PWD myším gen Prdm9 nechybí, ale pokud jej vyjmeme, myšáci nesou na rozdíl od jiných myší (Mus m. domesticus) s vyjmutým Prdm9 spermie. Těchto spermií je sice málo, takže i PWD myši bez Prdm9 mají problém s plodností, ale křížením PWD myší lze vyšlechtit myšáky (s českými geny), co mohou mít potomky, i když nemají Prdm9.
Připravili: Martin Jakubec, Alice Horáčková

 

 

Další informace v publikaci:

Mihola O, Pratto F, Brick K, Linhartova E, Kobets T, Flachs P, Baker CL, Sedlacek R, Paigen K, Petkov PM, Camerini-Otero RD, Trachtulec Z: Histone methyltransferase PRDM9 is not essential for meiosis in male mice. Genome Res 2019. [pubmed] [doi]

 

Kontakt:

Ing. Zdeněk Trachtulec, Ph.D.,
tel.: 325 873 109, e-mail: zdenek.trachtulec@img.cas.cz,
web: www.img.cas.cz/research/zdenek-trachtulec/

 

 

Původní článek na www.avcr.cz nebo také v pdf verzi.