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A pesquisa NIH-financiada nova para resolver a infertilidade masculina e o spermatogenesis confundem

A infertilidade masculina está na elevação, com diminuições significativas na quantidade e na qualidade do esperma que ocorrem através da população humana no mundo inteiro nas duas décadas passadas. A razão para esta é compreendida deficientemente, mas o spermatogenesis suspeito dos cientistas - o processo por que o esperma se torna - é uma parte crucial neste enigma.

Paula Cohen, professor da genética na faculdade da medicina veterinária (CVM) e do reitor vice do associado para ciências da vida em Cornell, está conduzindo um esforço para resolver este enigma. Os agradecimentos a um de oito anos, a $8 milhões, a concessão da multi-instituição dos institutos nacionais do instituto de saúde de saúdes infanteis nacional e da revelação humana, a Cohen e a seus colaboradores desembaraçarão o regulamento genético complexo para fazer o esperma, ao igualmente procurar causas escondidas da infertilidade relacionaram-se ao spermatogenesis.

Como o director do centro para a genómica reprodutiva, Cohen une os peritos científicos de Cornell na saúde reprodutiva e na fertilidade, e sublinha os mecanismos genéticos e epigenéticos que conduzem à produção saudável da pilha do ovo e de esperma.

Esta concessão abordará as perguntas do spermatogenesis em três fases: Regulamento do RNA; RNA de investigação da “sucata”; e alterações do RNA da monitoração. O projecto igualmente tem um elemento educacional do outreach K-12.

As construções recentemente financiadas da pesquisa em décadas da ciência reprodutiva pioneiro em Cornell, assim como liderança do Dr. Cohen do centro altamente bem sucedido para a genómica reprodutiva no terreno. A concessão nova do NIH apoiará diverso a excitação dos projectos de investigação básicos e clínicos que mantêm a promessa tremenda para avançar a saúde reprodutiva humana.”

Robert Weiss, vice-decano para a pesquisa e a educação do graduado em CVM

Regulamento do RNA

Cohen e Charles Danko, professor adjunto de Robert N. Noyce na ciência da vida e a tecnologia e um membro do instituto do padeiro para a sanidade animal, dirigem acima da primeira parcela da concessão, visada compreender como o RNA é regulado durante o spermatogenesis. Isso inclui como determinado RNAs é feito por vezes, e o que pôde acontecer se não são criados no pedido direito - ou de todo.

O “Spermatogenesis é um processo surpreendente,” Cohen disse. “Há tão muitas etapas que a pilha precisa de ir completamente, e cada etapa tem um programa genético muito diferente.”

Porque as pilhas de esperma têm tanto a acção genética acontecer em tal curto período de tempo, fazem o assunto de teste perfeito para compreender melhor como o RNA é regulado geralmente. “Em termos do regulamento, que pilha de esperma vai é completamente fenomenal,” diz Cohen. “Se nós queremos compreender melhor estes processos, o esperma é um sistema realmente fascinante a usar-se.”

RNA de investigação da “sucata”

Uma vez que RNAs é feito na pilha de esperma, há ainda a matéria de como se comportam e de onde vão. Para esta parte do mistério, John Schimenti, professor da genética, e Andrew Grimson, professor adjunto da biologia molecular e da genética (ambos na faculdade da agricultura e das ciências da vida), estará colaborando para desembaraçar estas perguntas. Trabalharão com Dr. Kathleen Hwang, um urologist na universidade da Faculdade de Medicina de Pittsburgh.

Especificamente, estarão olhando uma parcela misteriosa do RNA de mensageiro (mRNA) conhecida porque a região untranslated três-principal (3' - UTR) - “cauda” na extremidade da costa do mRNA que foi considerada por muito tempo ser um RNA da “sucata”. Os estudos mostraram que, de facto, 3' - UTR é suspeitado para ser o manual da instrução do mRNA.

Os cientistas têm encontrado já que as pilhas de esperma têm muita variação do comprimento do seu 3' - as caudas de UTR, mas ninguém sabem exactamente porque esta variação existe. “Há alguma evidência que 3' - o comprimento de UTR pode afectar a infertilidade,” Cohen disse.

Alterações do RNA da monitoração

Com Schimenti, Grimson, e Hwang que ajuda a identificar 3' possível - os defeitos de UTR, um ramo adicional da concessão olharão o que pôde ser causa daqueles defeitos. Este projecto é dirigido acima pelo Dr. Samie Jaffrey, professor de Greenberg-Starr da farmacologia na medicina de Weill Cornell. Jaffrey é um perito no epitranscriptomics, um ramo novo do epigenetics que olha as alterações que podem impactar o RNA e como funciona.

As proteínas diferentes monitoram estas alterações - “leitores, escritores e eliminadores,” Cohen chama-as. “Isto abre uma lata de sem-fins maciça,” disse. “Se você altera este proteínas do leitor, do escritor e do eliminador no RNA, podem todo o resultado na infertilidade nos ratos - e são realmente importantes para o spermatogenesis. No futuro, se nós soubemos havia determinadas alterações do RNA que causaram a infertilidade nos homens, nós poderia seleccionar para eles.”

Finalmente, quando a concessão concluem, Cohen e seus colegas terá descoberto introspecções novas à revelação do esperma - que derramará por sua vez a luz em muitos problemas cruciais, incluindo a infertilidade e o IVF.

“Tudo nós fazemos aqui,” disse, “adiciona a nosso arsenal para ajudar os pacientes que tentam ter um bebê.”