Čeští genetici odhalují tajemství zlomů DNA při tvorbě spermií

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.

Odkaz na 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 Jul;29(7):1078-1086. doi: 10.1101/gr.244426.118.

Na titulním obrázku jsou vyvíjející se pohlavní buňky myšáka, kde jsou oranžově značené opravované zlomy DNA, zeleně chromozomy a růžově jejich konce

Připravili: Martin Jakubec, Ústav molekulární genetiky AV ČR ve spolupráci s Alicí Horáčkovou, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto: Ústav molekulární genetiky AV ČR

Přečtěte si také

• Breberky mě fascinovaly odmala, říká mikrobiolog Michal Kraus
• Učíme se, vybavujeme si a zapomínáme. Co dokáže paměť a jak ji přelstít?
• Nádorové buňky jako zlodějky. Jak posílit imunitní systém, aby na ně vyzrál?
• Nová sloučenina chrání kostní buňky, může pomoci pacientům s cukrovkou
• Růst listů, kořenů, kvetení i rozmnožování aneb Za vším hledej hormon
• Řekni mi to vůní. Pachová komunikace řídí životy zvířat i lidí
• Luční kvítí klíčem k poznání evoluce. Vědci popsali DNA chromozomu Y
• Jak se mozek zotavuje po mrtvici? Odpovědi přináší studie českých vědců
• Čirok produkuje unikátní pyl. Může být cestou k pěstování odolnějších plodin
• Jak opravit míchu: Kristýna Kárová zkoumá možnosti obnovy nervových buněk