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精子发生过程中翻译后修饰的蛋白质组学研究进展

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生理学报 2020年第1期72卷 75-83页

作者：祝天喻李妍刘小飞齐雅玲郭雪江南京医科大学生殖医学国家重点实验室南京医科大学附属逸夫医院病理与临床检验中心南京211166

精子发生由一系列多阶段、复杂的生物学事件所组成,受到多因素的调控。精子发生过程存在翻译延迟的现象,因此转录和蛋白表达水平变化不完全一致。蛋白质的翻译后修饰作为蛋白质功能的重要调控方式,在精子发生过程中起着重要调控作用。... 详细信息

精子发生由一系列多阶段、复杂的生物学事件所组成,受到多因素的调控。精子发生过程存在翻译延迟的现象,因此转录和蛋白表达水平变化不完全一致。蛋白质的翻译后修饰作为蛋白质功能的重要调控方式,在精子发生过程中起着重要调控作用。近年来,蛋白质组学(proteomics)的发展促进了蛋白质翻译后修饰的解析和功能研究。本文综述了精子发生过程中多种翻译后修饰的蛋白质组学研究进展,并讨论了它们在精子发生、精子功能和男性生育能力中的作用以及它们在未来临床诊疗中的价值。

关键词：精子发生翻译后修饰蛋白质组学

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精子发生障碍的遗传学研究进展

遗传 2021年第5期43卷 473-486页

作者：张星雨祝天喻张清荣郭雪江王铖靳光付胡志斌南京医科大学生殖医学国家重点实验室南京211166

育龄人群中约15%的夫妻被不孕不育困扰,其中男方因素导致的不孕不育约占50%。男性不育通常由精子发生障碍导致,呈现为少、弱、畸形精子症,最严重的是无精子症。本文以精子发生障碍为主线,重点综述了非梗阻性无精子症和畸形精子症的遗传... 详细信息

育龄人群中约15%的夫妻被不孕不育困扰,其中男方因素导致的不孕不育约占50%。男性不育通常由精子发生障碍导致,呈现为少、弱、畸形精子症,最严重的是无精子症。本文以精子发生障碍为主线,重点综述了非梗阻性无精子症和畸形精子症的遗传学病因研究。近年来,随着高通量芯片和测序技术的快速发展,无精子症和畸形精子症的遗传学因素得以深入的揭示与解析。围绕无精子症,全基因组关联研究与高通量测序研究揭示了一批非梗阻性无精子症的风险位点和致病基因;围绕畸形精子症,全外显子测序等研究鉴定了一系列致病基因,极大地丰富了精子鞭毛多发性形态异常等精子畸形的遗传学病因。大量致病基因的发现,促进了男性不育病理机制的阐明。全面而深入地了解精子发生障碍中的遗传因素,对男性不育的诊断、临床治疗和遗传咨询具有重要的意义。

关键词：精子发生遗传因素非梗阻性无精子症精子畸形鞭毛多发性形态异常

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精子发生过程中蛋白质翻译后修饰的研究进展

中国细胞生物学学报 2024年第4期46卷 561-571页

作者：霍子安司徒成昊郭曰帅郭雪江南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室南京211166

精子发生是一个高度复杂且受到精密调控的生物学过程,其中蛋白质作为生命活动的最终执行者,其翻译后修饰发挥着重要的调控作用。精子发生过程中存在多种蛋白质翻译后修饰,如磷酸化、乙酰化、泛素化等,其异常可引起精子发生障碍,严重的... 详细信息

精子发生是一个高度复杂且受到精密调控的生物学过程,其中蛋白质作为生命活动的最终执行者,其翻译后修饰发挥着重要的调控作用。精子发生过程中存在多种蛋白质翻译后修饰,如磷酸化、乙酰化、泛素化等,其异常可引起精子发生障碍,严重的甚至可导致不育。随着蛋白质组学技术的快速发展,基于临床不育样本和模式动物的功能研究,可以系统性解析精子发生过程中蛋白质翻译后修饰的动态调节与功能,揭示精子发生的分子调控机制以及男性不育的发病机理。该文就近年来精子发生过程中蛋白质翻译后修饰调控机制,以及少精子症、弱精子症和畸形精子症等临床疾病中蛋白质翻译后修饰的研究进展进行了综述。

关键词：精子发生蛋白质翻译后修饰蛋白质组学男性不育

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精子发生转录调控机制的研究进展

中国细胞生物学学报 2024年第4期46卷 541-552页

作者：卜治文陆璐洋白顺康振龙韩圣林叶岚南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室南京211166 中国科学技术大学附属第一医院/安徽省立医院生殖中心合肥230001

精子发生过程中的转录调控是由一系列基因表达和调控事件组成的复杂过程,影响精子的形成、质量和功能。转录调控过程介导与精子形成密切相关的基因,包括精子特异性基因、组蛋白基因和其他转录因子的基因表达。这些基因的表达和沉默受到... 详细信息

精子发生过程中的转录调控是由一系列基因表达和调控事件组成的复杂过程,影响精子的形成、质量和功能。转录调控过程介导与精子形成密切相关的基因,包括精子特异性基因、组蛋白基因和其他转录因子的基因表达。这些基因的表达和沉默受到转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA等多种机制的调控。此外,转录调控在精子发生的不同阶段起着不同的作用,包括精原干细胞的自我更新和分化、精母细胞的减数分裂和精子细胞的变形成熟。深入理解精子发生中的转录调控机制对于研究精子形成的生物学过程、解析生育障碍的病理机制以及开发生育问题相关的治疗方法具有重要的意义。

关键词：精子发生转录调控减数分裂表观修饰

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X射线胸部照射对小鼠精子发生的影响

中华放射医学与防护杂志 2022年第5期42卷 328-334页

作者：来盼盼荆云涛郭玲薛一哲刘力源秦佟洲周桂强杜俊泽苗霞丁桂荣空军军医大学军事预防医学系辐射防护医学教研室特殊作业环境危害评估与防治教育部重点实验室西安710032

目的探讨X射线胸部照射对雄性成年小鼠精子发生的影响。方法将24只健康雄性成年C57BL/6小鼠(6~8周龄)按照随机数表法分为X射线照射组(Radiation)和假照射组(Sham),每组12只。胸部照射面积为1.5 cm×2 cm,剂量率3.04 Gy/min,8 Gy/d,连续... 详细信息

目的探讨X射线胸部照射对雄性成年小鼠精子发生的影响。方法将24只健康雄性成年C57BL/6小鼠(6~8周龄)按照随机数表法分为X射线照射组(Radiation)和假照射组(Sham),每组12只。胸部照射面积为1.5 cm×2 cm,剂量率3.04 Gy/min,8 Gy/d,连续照射3 d,总剂量24 Gy,于照射后第7天和第21天取材。剥离双侧睾丸,计算睾丸系数;HE染色法观察睾丸组织形态,并测量生精小管直径和生精上皮厚度;游离附睾尾中的精子用于统计精子数量;TUNEL和Western blot分别检测睾丸组织凋亡及凋亡相关蛋白水平变化,ELISA检测睾丸内干细胞因子(SCF)和胶质源性神经营养因子(GDNF)的水平。结果与假照射组相比,照射组小鼠的睾丸和附睾组织形态结构严重破坏,生精小管直径在照射后第21天,生精小管直径减小,差异有统计学意义(t=8.93,P精子数量减少,差异有统计学意义(t=4.30、2.98,P精子发生障碍,其机制可能与生精细胞凋亡增加和支持细胞分泌功能紊乱有关。

关键词： X射线小鼠睾丸精子发生凋亡

组蛋白及变体在染色质重塑中的功能：以水生动物精子发生为例

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渔业科学进展 2024年

作者：徐文腾孙雪雪广东海洋大学水产学院广东省水产动物病害防控与健康养殖重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室青岛海洋科技中心海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

两性生殖中，精子作为携带父本信息的载体，是物种延续的关键因素。精子发生经历精原细胞、初级和次级精母细胞、圆形精子、成熟精子阶段。在圆形精子形成成熟精子过程中，染色质进行重塑，细胞形态发生剧烈变化，其中，组蛋白修饰和组... 详细信息

两性生殖中，精子作为携带父本信息的载体，是物种延续的关键因素。精子发生经历精原细胞、初级和次级精母细胞、圆形精子、成熟精子阶段。在圆形精子形成成熟精子过程中，染色质进行重塑，细胞形态发生剧烈变化，其中，组蛋白修饰和组蛋白变体在这些过程中发挥了重要作用：如甲基化主要与基因表达的激活或抑制有关；乙酰化激活转录活性并参与组蛋白沉积和DNA修复；磷酸化促进转录后修饰或参与DNA双链断裂修复；泛素化调节不同细胞途径中各式各样的蛋白质底物。组蛋白变体在调节染色体结构中发挥重要功能：如组蛋白H1变体在分化过程中具有抑制转录的作用；组蛋白H2A和H2B变体在精子染色质包装过程中发挥特有功能；H3.3是H3最重要的变体，在细胞周期的各个时期都表达；组蛋白H4则是进化最慢的组蛋白之一，目前还没有发现其组蛋白变体。本文围绕组蛋白翻译后修饰，梳理了甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等方面的最新进展和组蛋白变体在染色质重塑过程中的功能研究进展，随后针对各类组蛋白变体及其功能进行了总结，最后以半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)为例简要介绍这些研究对水生动物精子发生的启示。

关键词：组蛋白翻译后修饰染色质重塑精子发生

蛋白翻译后泛素化修饰在精子发生中作用机制的研究进展

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中国畜牧杂志 2023年第1期59卷 77-82页

作者：李春宇陈璇吕艳秋韩越金一延边大学农学院吉林延吉133002

泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-Proteasome System,UPS)是真核细胞内蛋白质降解的2种主要机制之一。在精子发生过程中许多蛋白质和细胞器被降解,UPS在促进精子形成的过程中起着关键作用。在精子发生的减数分裂、顶体生物发生和精子成熟... 详细信息

泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-Proteasome System,UPS)是真核细胞内蛋白质降解的2种主要机制之一。在精子发生过程中许多蛋白质和细胞器被降解,UPS在促进精子形成的过程中起着关键作用。在精子发生的减数分裂、顶体生物发生和精子成熟等关键阶段,泛素相关成分(包括去泛素化酶)发挥着积极作用。一般来说,UPS功能障碍会阻止精子发生,这可能会在不同程度上诱发不育。许多UPS成分可以在不同水平上调节精子发生。本文综述了精子发生过程中泛素化修饰研究进展,为后续研究提供新的见解。

关键词：精子发生泛素化修饰泛素-蛋白酶体系统

RNA调控在精子发生及男性不育中的新功能和新机制

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中国科学：生命科学 2024年第1期54卷 59-72页

作者：潘舵殷子奇刘默芳中国科学院分子细胞科学卓越创新中心生物化学与细胞生物学研究所上海200031

精子发生是哺乳动物体内最复杂且高度协调的细胞发育过程,尚有许多未解之谜.男性不育已成为当前一个全球性的人口健康及社会问题,但一半以上患者病因不明.已有研究证据表明,大量RNA结合蛋白在睾丸特异性表达或高表达,结合蛋白质编码mRNA... 详细信息

精子发生是哺乳动物体内最复杂且高度协调的细胞发育过程,尚有许多未解之谜.男性不育已成为当前一个全球性的人口健康及社会问题,但一半以上患者病因不明.已有研究证据表明,大量RNA结合蛋白在睾丸特异性表达或高表达,结合蛋白质编码mRNA或/和非编码RNA组成RNA调控网络,在表观遗传、转录及转录后等多重水平调控雄性生殖细胞的基因表达,在精子发生中发挥不可或缺的重要作用,为雄性生育所必需.近年来的研究发现, RNA调控通路相关基因突变与男性不育密切相关,显示RNA调控异常是男性不育新病因.本文总结近期关于RNA调控与精子发生相关的研究进展,将主要概述RNA修饰调控、可变剪接调控、翻译调控、降解调控等在精子发生中的新功能和新机制,并探讨其异常调控与男性不育的相关性及其在男性不育临床诊治中的潜在应用.

关键词：男性不育精子发生 RNA调控 RNA结合蛋白

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染色质三维构象在精子发生中的研究进展

中国畜牧杂志 2024年

作者：金昊延李颀菡马媛王娜娜胡亚美马云张令锴宁夏大学动物科技学院宁夏回族自治区反刍动物分子与细胞育种重点实验室

染色质是调节生物体遗传的重要物质，是维持细胞有序表达基因及蛋白质的重要载体。随着科学技术的不断进步，许多研究通过染色质构象捕获技术（High-Through Chromosome Conformation Capture，Hi-C）对染色质内部结构进行解析，对染色... 详细信息

染色质是调节生物体遗传的重要物质，是维持细胞有序表达基因及蛋白质的重要载体。随着科学技术的不断进步，许多研究通过染色质构象捕获技术（High-Through Chromosome Conformation Capture，Hi-C）对染色质内部结构进行解析，对染色质区室、染色质疆域等有了更清晰的认识。在哺乳动物的精子发生过程中，染色质结构的改变对基因调控等起到了重要作用。精子发生是精原细胞增殖分化形成精子的过程，包括精原细胞的自我更新与分化、精母细胞的减数分裂以及精细胞的变形。本文主要阐述染色质三维构象捕获技术以及其衍生技术、染色质的层级结构、精子发生过程中染色质三维构象变化的前沿进展，为精子发生的机制研究提供新思路。

关键词：精子发生染色质构象捕获三维基因组学