Σε ότι αφορά την ανδρική αναπαραγωγική ικανότητα, ο συγχρονισμός είναι πρωταρχικής σημασίας. Τώρα επιστήμονες βρίσκουν νέες λεπτομέρειες για το πώς η διακοπή αυτού του χρονισμού μπορεί να συμβάλει στην ανδρική υπογονιμότητα ή συγγενή νοσήματα. Ερευνητές στο Ιατρικό Κέντρο του Νοσοκομείου Παιδιών του Cincinnati αναφέρουν σε δημοσίευση στην επιστημονική επιθεώρηση Genes & Development ότι αναγνώρισαν τον βασικό μοριακό και γενετικό διακόπτη που ενεργοποιεί την παραγωγή υγιούς ανδρικού σπέρματος – αλλά μόνο στη σωστή χρονική στιγμή. Ο μηχανισμός είναι ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που ονομάζεται Polycomb Repressive Complex 1 (PRC1).
Οι ερευνητές εξεπλάγησαν όταν διαπίστωσαν ότι η PRC1 ενεργοποιεί ειδικά γονίδια βλαστικών σειρών και την παραγωγή υγιούς σπέρματος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν γεννιούνται άρρενα θηλαστικά, όπως οι άνθρωποι αλλά και τα ποντίκια, έρχονται με όλα τα αναπαραγωγικά κύτταρα της βλαστικής σειράς που απαιτούνται για να βοηθήσουν στην παραγωγή υγιούς γόνιμου σπέρματος και απογόνων. Αλλά το σπέρμα δεν είναι γόνιμο κατά τη βρεφική ηλικία ή την παιδική ηλικία. Όντως κατασταλτική, η PRC1 εμποδίζει συγκεκριμένα γονίδια και καταστέλλει την παραγωγή γόνιμων σπερματοζωαρίων μέχρις ότου ένα άτομο φτάσει στην αναπαραγωγική ηλικία.
Οι ερευνητές δείχνουν στην τρέχουσα μελέτη τους ότι όταν τα ποντίκια φθάνουν στην αναπαραγωγική ηλικία, αλλάζει το σύμπλεγμα πρωτεϊνών PRC1. Απορρίπτει συστατικά γονιδίων που εμποδίζουν την παραγωγή γόνιμων σπερματοζωαρίων και τα υποκαθιστά με άλλα (όπως το Sall4) ώστε να ξεκινήσει η σπερματογένεση (παραγωγή γόνιμου σπέρματος). “Ένα σταθερό ερώτημα είναι πώς τα αναπαραγωγικά γονίδια ενεργοποιούνται με έναν ακριβή και έγκαιρο τρόπο.
Η μελέτη μας απαντά σε αυτό το θεμελιώδες ερώτημα εντοπίζοντας ένα νέο επιγενετικό μηχανισμό που κατευθύνει την έγκαιρη ενεργοποίηση της σπερματογένεσης”, δήλωσε ο Satoshi Namekawa, PhD, μέλος του Τμήματος Αναπαραγωγικών Επιστημών στο Περιφερειακό Ινστιτούτο Παιδιών του Cincinnati. “Αυτό έχει πολύ μεγάλη επίδραση επειδή διαπιστώσαμε ότι αυτός ο καταστολέας της παραγωγής σπέρματος, η PRC1, αποκτά μια νέα λειτουργία προωθώντας την ενεργοποίηση γονιδίων προς σπερματογένεση στην κατάλληλη στιγμή”.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι όταν διακόπτεται η λειτουργία της PRC1, όπως σε άρρενα ποντίκια που εκτρέφονται για να μην εκφράζουν PRC1, τα ζώα έχουν μικρότερους όρχεις και δεν είναι σε θέση να παράγουν υγιές σπέρμα ή απογόνους. Τα ευρήματα παρέχουν την ευκαιρία να καθοριστεί εάν η PRC1 ή ένας από τους γενετικούς / μοριακούς εταίρους της (όπως το Sall4) μπορεί να είναι χρήσιμοι ως κλινικοί βιοδείκτες για την ανδρική υπογονιμότητα.