Бесплодие затрагивает каждую шестую пару репродуктивного возраста в мире, причём в половине случаев причина связана с женским фактором. Среди них остановка мейоза ооцитов — одна из главных причин бесплодия. Однако молекулярные механизмы сложного и строго регулируемого процесса мейоза ооцитов во многом остаются неясными.
22 июня 2023 года исследовательская группа профессора Бао Цзяньцяна из Школы наук о жизни и медицины Китайского университета науки и техники опубликовала в Nature Communications исследование под названием «Maternal NAT10 orchestrates oocyte meiotic cell-cycle progression and maturation in mice». В работе раскрываются молекулярные механизмы, посредством которых N-ацетилтрансфераза (NAT10) регулирует мейотическое деление и созревание ооцитов у мышей.
Исследование изучает развитие ооцитов от стадии зародышевого пузырька (GV) до стадии метафазы II (MII) в ходе мейоза. В этом процессе 40 % материнской мРНК подвергается деградации, которая в основном регулируется комплексом CCR4-NOT. Посттранскрипционные модификации РНК стали ключевым объектом внимания в регуляции экспрессии генов, причём мРНК ооцитов демонстрируют богатый набор эпигенетических модификаций. Некоторые из этих модификаций, например N6-метиладенозин (m6A), как показано, тесно связаны с активной деградацией материнских мРНК. NAT10 — фермент, катализирующий образование модификаций ac4C на РНК. Это исследование показывает, что NAT10 посредством ac4C-модификации некоторых ключевых генов, таких как мРНК комплекса CCR4-NOT, обеспечивает правильную сборку и функционирование комплекса CCR4-NOT. Этот процесс укорачивает poly(A)-хвост материнских мРНК, приводя к их деградации и обеспечивая нормальное протекание мейоза.
В исследовании использовались Mshot ML31 биологический микроскоп, цифровая микроскопная камера MSX2 и ПО для анализа изображений Mshot для создания системы микроскопического анализа изображений. Окрашивание гематоксилином и эозином (HE) срезов ткани яичников мышей разного возраста показало, что после нокаута Nat10 развитие фолликулов останавливается на стадии MI. Это указывает на критическую роль Nat10 в мейозе ооцитов.
Особенности технологии визуализации MSHOT:
- Оптическая система с коррекцией на бесконечность и большим потенциалом расширения
- Окуляр 10X/22 мм широкопольный с большим выносом выходного зрачка
- Высокопрозрачные планахроматические объективы
- Расширяемые функции, включая опции тёмного поля и поляризации
- Долговечная светодиодная система освещения Кёлера
Впечатляющая производительность визуализации:
- Высокое разрешение 12,5 Мп для отличной передачи деталей
- 1-дюймовый крупноформатный сенсор для превосходной флуоресцентной визуализации
- Высокоточная цветопередача, обеспечивающая более реалистичные и яркие изображения
- Плавное видео 15 кадр/с при полном разрешении
Результаты исследования показывают, что модификация ac4C, формируемая NAT10, играет ключевую роль в регуляции мейотического деления ооцитов, открывая потенциальный терапевтический подход для клинических случаев женского бесплодия со схожими состояниями.