Мужское бесплодие оказалось связано с тайным комплексом ДНК: свершился прорыв в репродуктивной биологии

Учёные из Киотского университета (WPI-ASHBi) вместе с коллегами из Японии и США открыли новый белковый комплекс, который меняет представления о регуляции ДНК и развитии половых клеток. Этот комплекс получил название STAG3-когезин и играет ключевую роль в организации генома сперматогониальных стволовых клеток (ССК) — клеток, из которых образуются сперматозоиды. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Новый «организатор ДНК»

До сих пор считалось, что белки когезина в клетках бывают двух типов: митотические (с участием STAG1 и STAG2) и мейотические (с участием STAG3). Но команда под руководством профессора Митинори Сайто показала, что STAG3 также способен образовывать новый митотический комплекс, ранее неизвестный науке. STAG3-когезин формирует необычно слабые границы ДНК в ССК, обеспечивая уникальную архитектуру генома.

Влияние на фертильность

Эксперименты на мышах показали, что без STAG3 сперматогониальные стволовые клетки теряют способность нормально развиваться, и процесс образования сперматозоидов нарушается. Это открывает новую перспективу для изучения причин мужского бесплодия и поиска методов его лечения.

Связь с иммунными клетками и раком

Интересно, что анализ экспрессии генов выявил высокую активность STAG3 в иммунных В-клетках человека и особенно в В-клеточных лимфомах — разновидности рака крови. При лабораторной блокировке STAG3 рост раковых клеток заметно замедлялся. Таким образом, комплекс может оказаться не только ключевым для репродуктивной биологии, но и потенциальной мишенью для терапии онкологических заболеваний.

Значение открытия

STAG3-когезин — это новый тип белкового комплекса, формирующего трёхмерную структуру ДНК. Его открытие позволяет по-новому взглянуть на механизмы регуляции генов и на баланс между стволовым состоянием и дифференцировкой клеток. Учёные подчёркивают, что изменения в уровне STAG3 способны напрямую влиять на количество стволовых клеток в семенниках, а также на рост опухолей.

По мнению исследователей, это открытие не только помогает понять фундаментальные процессы в биологии клеток, но и может стать основой для новых подходов в репродуктивной медицине и онкологии.