Mutacje w TUBB8 i Meiotic Aresztowanie ludzkiego Oocyte

Rozmnażanie się ludzi zależy od połączenia dojrzałej komórki jajowej z plemnikiem w celu utworzenia zapłodnionego jaja. Genetyczne zdarzenia prowadzące do zatrzymania dojrzewania ludzkiego oocytu są nieznane. Metody
Sekwencjonowaliśmy egzoty pięciu członków czteropokoleniowej rodziny, z których trzech miało bezpłodność z powodu mejozy jaja, którą aresztowałem. Przeprowadziliśmy sekwencjonowanie Sangera kandydującego genu, TUBB8, w próbkach DNA od tych członków, dodatkowych członków rodziny i członków 23 innych dotkniętych rodzin. Ekspresję TUBB8 i wszystkich innych izotypów .-tubuliny oceniano w ludzkich oocytach, wczesnych zarodkach, plemnikach i kilku tkankach somatycznych za pomocą ilościowego testu odwrotnej transkryptazy-reakcji łańcuchowej polimerazy. Oceniliśmy wpływ mutacji TUBB8 na złożenie heterodimeru składającego się z jednego polipeptydu .-tubuliny i jednego polipeptydu .-tubuliny (heterodimer . / .-tubuliny) in vitro, na architekturze mikrotubul w komórkach HeLa, na dynamice mikrotubul w drożdżach komórki i na montaż wrzeciona w komórkach jajowych u myszy i ludzi.
Wyniki
Zidentyfikowaliśmy siedem mutacji genu specyficznego dla naczelnych TUBB8, które były odpowiedzialne za mejozę oocytów, które zaaresztowałem w 7 z 24 rodzin. Ekspresja TUBB8 jest unikalna dla oocytów i wczesnego zarodka, w którym ten gen odpowiada za prawie całą ekspresjonowaną .-tubulinę. Mutacje wpływają na zależne od opiekuna fałdowanie i składanie heterodimeru . / .-tubuliny, zaburzają zachowanie mikrotubul w ekspresji w hodowanych komórkach, zmieniają dynamikę mikrotubul in vivo i powodują katastrofalne defekty zespołu wrzecionowego i zatrzymanie dojrzewania przy ekspresji w komórkach jajowych u myszy i ludzi .
Wnioski
Mutacje TUBB8 mają dominujące negatywne skutki, które zakłócają zachowanie mikrotubul i montaż wrzeciona mejotycznego oocytów i dojrzewanie, powodując niepłodność u kobiet. (Finansowane przez Narodowy Podstawowy Program Badawczy Chin i innych).
Wprowadzenie
Udane rozmnażanie się człowieka rozpoczyna się, gdy oocyt o nazwie metafaza II łączy się z komórką plemnika w celu utworzenia zapłodnionej komórki jajowej. W ludzkich oocytach cykl komórek mejotycznych rozpoczyna się w jajniku noworodków i zatrzymuje się na profazie I mejozy aż do momentu dojrzewania, kiedy fala hormonu luteinizującego stymuluje wznowienie mejozy i owulacji. Prowadzi to do progresji oocytu z metafazy I do metafazy II.1-3. Oocyty zatrzymane w profazie I mają nienaruszone jądro, zwane pęcherzykiem germinalnym, podczas gdy oocyty, które wznowiły mejozę, charakteryzują się rozkładem pęcherzyka germinalnego. Po rozpadzie pęcherzyka-cząsteczki metafaza I zostaje zakończona przez wytłaczanie ciała polarnego i asymetryczny podział. Dojrzałe oocyty ponownie aresztowano w metafazie II.4 U większości ssaków jest to jedyny etap, w którym można skutecznie zapłodnić komórki jajowe.1
Zapłodnienie in vitro (IVF) stanowi obecnie od do 3% urodzeń na całym świecie.5 Często zdarza się, że niektóre komórki jajowe pozostają niedojrzałe po stymulacji jajników i podaniu ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej, 6 ale całkowite zatrzymanie dojrzewania oocytów zgłoszono tylko kilka kobiet, 7-12 lat i nic nie wiadomo o genetycznej przyczynie tego fenotypu.
Metody
Uczestnicy badania
Pacjenci z dojrzewaniem oocytów zatrzymani z 24 rodzin zostali skierowani z Centrum Medycyny Rozrodu w Dziewiątym Szpitalu, który jest powiązany z Uniwersytetem Shanghai Jiao Tong, Shanghai Ji Ai Genetics i Instytutem IVF, oraz Centrum Obsługi Matki i Dziecka w Shaanxi.
[więcej w: cena rezonansu magnetycznego, przychodnia aksamitna rejestracja, przychodnia terapii uzależnienia od alkoholu i współuzależnienia ]