Ny studie avslöjar höga nivåer av lncRNA i testiklar, påverkar spermiefunktion och evolution

StockholmForskare vid University of Toronto upptäckte många långa icke-kodande RNA (lncRNA) i testiklarna. Dessa upptäckter tyder på att lncRNA kan spela viktiga roller i hur spermier fungerar och utvecklas.

Forskningen undersökte lokaliseringen av cirka 700 lncRNA i fruktflugans testiklar. Denna insekt är en viktig modell i biomedicinska studier. Studien upptäckte att nivåerna av lncRNA i testiklarna är högre än man tidigare trott, vilket motsäger uppfattningen att deras uttryck generellt sett är lågt i genomer.

Studien visade att testiklar har höga nivåer av lncRNA, vilket kan vara viktigt för manlig reproduktion och utmanar tidigare uppfattningar om att lncRNA inte har någon funktion.

Matthew Jachimowicz, doktorand i molekylärgenetik och medförfattare till studien, förklarade att lncRNA har varit omdiskuterade eftersom deras funktioner inte var väl förstådda. Denna studie bidrar till att klargöra deras möjliga roller i spermiens evolution och utveckling.

Hos djur har utvecklande spermier den högsta genaktiviteten. Lång icke-kodande RNA (lncRNA) gener är mer aktiva och under längre tid än protein-kodande gener. Y-kromosomen är svår att studera eftersom den innehåller unika element som transposabla element, satellitrepetitioner och pseudogener, vilket gör att den blir tystad förutom under spermieproduktionen.

Läs också:

Idag · 02:11

Hamstergener avslöjar hemligheten bakom djurens vinterdvala

Transponerbara element kan förflytta DNA-sekvenser inom genomet, medan satellitrepetitioner och pseudogener är icke-kodande DNA-regioner. Dessa element kan infoga sig i gener och orsaka mutationer, vilket kan leda till problem med spermier eller födelsedefekter. Forskarna identifierade flera lncRNA-gener som hjälper till att minska skadlig transposerbar aktivitet, och stöder utvecklingen av nya gener.

Mogen spermie innehåller RNA från både kodande och icke-kodande gener. Icke-kodande RNA i spermier kan påverka metabolism och beteende över generationer. Studien visade också en ny typ av lncRNA-partikel i sädesvätskan, som kan komma både från spermier och icke-spermieceller. Dessa partiklar kan spela en roll i intercellulär kommunikation.

Catherine Shao, huvudförfattare av studien, påpekade att många långa icke-kodande RNA (lncRNA) tidigare inte upptäcktes eftersom de saknar polyadenylering. Polyadenylering gör RNA mer stabilt och förhindrar nedbrytning. De flesta lncRNA har inte denna egenskap, vilket ledde till att de inte kunde detekteras med traditionella metoder.

Henry Krause, en ledande forskare och professor i molekylär genetik, betonade att de höga nivåerna av lncRNA i testiklar ifrågasätter tron att lncRNA mestadels är onödiga. Upptäckten av lncRNA-baserade partiklar kan bidra till att utveckla nya RNA-baserade behandlingar.

Denna studie hjälper oss att bättre förstå rollen av lncRNA i reproduktionen och öppnar upp nya möjligheter för medicinsk forskning och behandlingar. Resultaten visar att vi behöver omvärdera våra antaganden om icke-kodande RNA och undersöka deras varierade funktioner.