Mutationen im meiotischen Rekombinationsgen (z. B. DMC1, HFM1, MEIOB, MAJIN, C14ORF39/SIX6OS1, STAG3, SYCE1, SYCP2-3, TERB1-2) wurden bei menschlicher Subfertilität oder Unfruchtbarkeit identifiziert. Überraschenderweise wurde bei den meisten Patienten ein fehlerhaftes Spleißen von Genen wie MEIOB, C14ORF39/SIX6OS1, STAG3 und SYCE1 festgestellt. Daher ist es unerlässlich, den Mechanismus des alternativen Spleißens (AS) und seine Rolle bei der menschlichen Fortpflanzung zu verstehen, um neue Erkenntnisse für die klinische Diagnose zu gewinnen.
Es ist bekannt, dass Hoden reich an AS-Ereignissen sind. Die zugrunde liegenden Mechanismen, wie AS bei der homologen Paarung und Synapse funktioniert, sind jedoch noch weitgehend unklar. Eine neue Studie unter der Leitung von Dr. Jiali Liu (State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, College of Biological Sciences, China Agricultural University) und veröffentlicht in Wissenschaftsbulletin zeigt, dass SRSF1 für die männliche Meiose durch alternatives Spleißen während der homologen Paarung und Synapse bei Mäusen von entscheidender Bedeutung ist.
Die bisherige Forschung des Teams hat gezeigt, dass ein SRSF1-Mangel die Bildung von Urfollikeln beeinträchtigt und zu einer primären Ovarialinsuffizienz (POI) führt. Die zugrunde liegenden Mechanismen, durch die SRSF1 das Prä-mRNA-Spleißen während der homologen Paarung und Synapse der meiotischen Prophase I in der Spermatogenese von Mäusen reguliert, sind jedoch weiterhin unbekannt.
Diese Studie zeigt die entscheidende Rolle eines SRSF1-vermittelten posttranskriptionellen Regulationsmechanismus bei der homologen Paarung und Synapse während der meiotischen Prophase I und bietet einen Rahmen für die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die dem posttranskriptionellen Netzwerk der männlichen Meiose zugrunde liegen.
Der bedingte Knockout von Srsf1 in Keimzellen von Mäusen beeinträchtigte die homologe Paarung und Synapse, was zu nicht-obstruktiver Azoospermie (NOA) führte. SRSF1 war für die anfängliche Homologieerkennung, die telomergesteuerte Chromosomenbewegung und den Zusammenbau des synaptonemalen Komplexes (SC) erforderlich. Darüber hinaus interagierte SRSF1 mit TRA2B und U2AF2 und bindete und regulierte direkt die Expression von Dmc1, Sycp1, Sun1 und Majin über AS, um homologe Paarung und Synapse während des meiotischen Prophase-I-Programms zu implementieren.
Diese Studie zeigt, dass die SRSF1-vermittelte posttranskriptionelle Regulation für die homologe Paarung und Synapse während des meiotischen Prophase-I-Programms wesentlich ist. Die Entdeckung der AS von NOA-bezogenen Genen in einem Mausmodell liefert neue Erkenntnisse für die Diagnose von Reproduktionsproblemen beim Menschen.
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Longjie Sun et al., SRSF1 ist für die männliche Meiose durch alternatives Spleißen während der homologen Paarung und Synapse bei Mäusen von entscheidender Bedeutung. Wissenschaftsbulletin (2023). DOI: 10.1016/j.scib.2023.04.030