Fruit Fly ‘Traffic Jam’ A descoberta de genes pode desbloquear soluções de infertilidade humana

A taxa de natalidade global está em declínio significativo há décadas. Nos EUA, os casais estão decidindo ter filhos mais tarde na vida. Uma análise de dados do censo de 2022 dos EUA do Census Bureau e dos dados do Centro Nacional de Estatística de Saúde revela que as taxas de fertilidade para mulheres de 20 a 24 anos diminuíram 43%durante o período de 1990 a 2013. Mas o número de mulheres com idades entre 35 e 35 anos aumentou 67%e para mulheres entre 40 e 44 anos, esse aumento foi de quase 139%.

As mulheres que decidem ter filhos em meia idade dependem de espermatozóides e resiliência a ovos. Parte de células germinativas (também conhecidas como células de ovo e espermatozóides) a resiliência depende de uma via PIRNA funcional para proteger os genomas das células germinativas décadas após a puberdade, que é o ponto nos seres humanos quando a via Piwi é ativada, bem como a expressão de transposon RNAs – sequências de DNAs que podem se mover em torno de um genoma.

Pesquisadores da Escola de Medicina da Chobaniana e Avedisiana da Universidade de Boston encontraram um novo papel para o fator de transcrição (proteínas que regulam a transcrição ou cópia de genes). Na mosca da fruta, esse fator de transcrição, denominado engarrafamento, ativa um gene Pirna não codificante chamado Flamenco para promover a Fertilidade Fruta Feminina (Drosophila). A descoberta resolve o mistério de 30 anos de como o flamenco é ativado para proteger os ovários da mosca de frutas de uma série de parasitas genéticos chamados transposons retrovirais e pode um dia ajudar em questões de infertilidade em humanos.

A pesquisa é publicada na revista Relatórios de células. A equipe de pesquisa também contribuiu para um estudo que o acompanha na mesma questão de Relatórios de células por pesquisadores na França e no Reino Unido.

“A descoberta da função de engarrafamento em moscas nos ajudará a investigar os seres humanos com sintomas de infertilidade e ver se os pacientes que não possuem espermatozóides funcionais podem ter defeitos nesses genes PIWI e fatores de transcrição”, explica o autor correspondente Nelson Lau, Ph.D., Professor Associado de Bioquímica e Diretor do Instituto de Ciência Genoma.

Lau e seus colegas realizaram uma série de ensaios de luciferase-repórter para medir a atividade gênica e as respostas biológicas em 2017, descobrindo novas seqüências regulatórias importantes no locus flamenco. Eles confirmaram a importância biológica dessas seqüências de DNA flamenco, gerando novos mutantes de mosca de frutas com edição do genoma do CRISPR.

Eles então realizaram experimentos proteômicos e fizeram a primeira descoberta da ligação de engarrafamentos às sequências de DNA flamenco. Por fim, eles conduziram knockdowns de interferência de RNA e estudos de sequenciamento de imunoprecipitação de cromatina de engarrafamento de tráfego em células de ovário de mosca da fruta para confirmar essa nova interação genética.

Eles descobriram que o engarrafamento de trânsito impulsionando a produção de pirnas flamenco ligados pelas proteínas Piwi, permitindo que moscas da fruta protejam seu genoma da linha germinativa e produza ovos e filhos férteis. Eles também descobriram que os transposons retrovirais também são ativados por engarrafamento, seqüestrando esse fator de host. Essa descoberta é surpreendente porque demonstra a guerra em andamento entre o sistema imunológico genético do animal e os parasitas genéticos que lutam por sua própria sobrevivência.

Segundo os pesquisadores, este estudo investiga a batalha fundamental pela proteção dos genomas da linha germinativa de que os humanos dependem da fertilidade e reprodução.

“Nós, humanos, somos como moscas de frutas, pois nossas gônadas também geram pirnas para proteger nossas células germinativas contra transposons. Temos nossa própria versão do gene do engarrafamento, chamado MAF-B, que podemos testar em estudos futuros para ver se o MAF-B regula os genes do pIRNA humano para nos permitir produzir esperma funcional”, adicione a adição.