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

• Jak Akademie věd ČR pomáhá v době pandemie covidu-19
• Vědci popsali původce dětských infekcí kůže přenášených morčaty
• I běžná infekce může být fatální, když kmenové buňky neposlouchají
• Tři z pěti prestižních cen Česká hlava mají letos vědci z AV ČR
• Jedinečná mikroskopická metoda zaznamená rakovinotvorné procesy
• AUDIO: Lesní hraboš v době ledové, zvuky laboratoře a šití bot
• Další oběť epidemie: střídání letního a zimního času zatím zůstává
• Nanoplasty jsou neviditelnou hrozbou, varuje environmentální chemik
• Předsedkyně Grantové agentury ČR udělila ceny v oblasti základního výzkumu
• Balanc v léčbě kmenovými buňkami. Vědci upozorňují na etiku schvalování