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 buňky reagují na stres? Tým zpřesnil popis vzniku protistresového proteinu
• I v oddělení biologie nádorů může být sranda, říká Veronika Vymetálková
• Vědci z Akademie věd popsali, jak fungují molekulární nůžky na stříhání RNA
• Vědci odhalili mutace, které spouštějí leukémii. Jejich objev může pomoci léčbě
• Změny v DNA a karcinogenní účinky: I to může odhalit toxikologický inkubátor
• Ječmen „live“: Češi jako první na světě umí živě sledovat dělení jeho buněk
• Ohrožená ňadra: vědci popsali rizikové varianty genu způsobujícího karcinom prsu
• Enzym „ptakopysk“ pomůže s vývojem nových účinnějších antibiotik
• Buňka je polívka se spoustou ingrediencí, říká Roman Pleskot
• Žralok malohlavý zná recept na dlouhověkost, dožívá se více než 400 let