Nieuwe studie onthult cruciale rol van lncRNA in spermacelldeling en evolutie bij fruitvliegen

AmsterdamOnderzoekers aan de Universiteit van Toronto hebben veel lange niet-coderende RNA's (lncRNA's) gevonden in de testes. Deze bevindingen wijzen erop dat lncRNA's een cruciale rol kunnen spelen in de werking en evolutie van sperma.

Het onderzoek onderzocht de locatie van ongeveer 700 lncRNA's in de teelballen van de fruitvlieg. Dit insect is een belangrijk model in biomedisch onderzoek. De studie ontdekte dat de niveaus van lncRNA's in de teelballen hoger zijn dan eerder gedacht, wat de overtuiging tegenspreekt dat hun expressie over het algemeen laag is in genomen.

Uit het onderzoek blijkt dat de testes hoge niveaus van lncRNA bevatten, wat mogelijk cruciaal is voor de mannelijke voortplanting. Dit werpt een nieuw licht op de eerder aangenomen visie dat lncRNA's geen functie hebben.

Matthew Jachimowicz, een promovendus in moleculaire genetica en mede-auteur van de studie, verklaarde dat lncRNA's onderwerp van discussie waren vanwege het onduidelijke begrip van hun functies. Dit onderzoek werpt nieuw licht op hun mogelijke rol in de evolutie en ontwikkeling van sperma.

Bij dieren is de genactiviteit het hoogst tijdens de ontwikkeling van spermacellen. Lange niet-coderende RNA (lncRNA) genen zijn actiever en voor langere tijd dan eiwit-coderende genen. Het Y-chromosoom is lastig te bestuderen vanwege unieke elementen zoals transposons, satelliet-herhalingen, en pseudogenen, waardoor het meestal stil is behalve tijdens de spermaproductie.

Lees ook:

Vandaag · 04:09

Antilichamen in moedermelk: bescherming tegen maagdarminfecties

Transposons kunnen DNA-sequenties binnen het genoom verplaatsen, terwijl satellietherhalingen en pseudogenen niet-coderende DNA-regio's zijn. Deze elementen kunnen in genen insereren en mutaties veroorzaken, wat kan resulteren in problemen met sperma of geboorteafwijkingen. De onderzoekers hebben verschillende lncRNA-genen geïdentificeerd die helpen schadelijke transposonactiviteiten te verminderen, wat de ontwikkeling van nieuwe genen ondersteunt.

Volwassen zaadcellen bevatten zowel coderend als niet-coderend RNA. Niet-coderend RNA in zaad kan de stofwisseling en het gedrag over generaties heen beïnvloeden. De studie ontdekte ook een nieuw type lncRNA-deeltje in zaadvocht, dat afkomstig kan zijn van zowel zaad- als niet-zaadcellen. Deze deeltjes zouden een rol kunnen spelen in de communicatie tussen cellen.

Catherine Shao, de hoofdauteur van het onderzoek, benadrukte dat veel lange, niet-coderende RNA's (lncRNA's) in eerdere studies over het hoofd werden gezien omdat ze geen polyadenylering hebben. Polyadenylering maakt RNA stabieler en voorkomt afbraak. De meeste lncRNA's bezitten deze eigenschap niet, waardoor ze met traditionele methoden niet werden gedetecteerd.

Henry Krause, een vooraanstaand onderzoeker en hoogleraar moleculaire genetica, benadrukte dat de hoge niveaus van lncRNA in testikels de opvatting uitdagen dat lncRNA's grotendeels nutteloos zouden zijn. Het ontdekken van lncRNA-gebaseerde deeltjes kan helpen bij het ontwikkelen van nieuwe RNA-gebaseerde behandelingen.

Deze studie verschaft ons een beter inzicht in de rol van lncRNA's bij de voortplanting en opent nieuwe mogelijkheden voor medisch onderzoek en behandelingen. De resultaten tonen aan dat we onze aannames over niet-coderende RNA's moeten heroverwegen en hun diverse functies verder moeten onderzoeken.