Descriuen com es posicionen els cromosomes durant la formació dels espermatozoides
Un equip de recerca de la UAB ha descrit el posicionament dels cromosomes durant la formació dels espermatozoides i ha constatat que està relacionat amb l’activitat dels gens i amb l’alliberament del genoma patern en la fecundació. L’estudi, fet en ratolins i aplicant una metodologia que han dissenyat els propis investigadors, permetrà estudiar en models 3D la territorialitat cromosòmica i com la seva alteració pot afectar la fertilitat.
30/07/2021
Els cromosomes ocupen regions específiques al nucli de les cèl·lules anomenades territoris cromosòmics. En les cèl·lules somàtiques, s’ha observat que hi ha una correlació entre aquest posicionament i la regulació del genoma. De fet, alteracions en la distribució dels cromosomes s’han relacionat amb diferents malalties. No obstant, hi ha molt pocs estudis sobre la territorialitat cromosòmica en les cèl·lules que originen els oòcits i espermatozoides (cèl·lules germinals); cèl·lules que es regeixen per un procés de divisió diferent al de les cèl·lules somàtiques, anomenat meiosi.
En un estudi recent, el grup de recerca Genetics of Male Fertility de la Unitat de Biologia Cel·lular de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ha dissenyat i aplicat una metodologia que li ha permès reconèixer les cèl·lules germinals masculines de ratolí en diferents estadis de maduració, marcar-ne tots els cromosomes, fer-ne captures tridimensionals mitjançant microscòpia confocal i obtenir-ne dades numèriques del posicionament cromosòmic.
Aplicant aquesta metodologia, els investigadors han observat que el posicionament cromosòmic en les cèl·lules que donaran lloc als espermatozoides no és aleatori i que aquest està directament relacionat amb la regulació de l’expressió gènica.
“Hem demostrat que aquells cromosomes que tenen més activitat gènica es situen preferentment a la zona més interna del nucli cel·lular i, en canvi, aquells amb menys activitat es situen més a prop de l’embolcall nuclear. També hem pogut concloure que el posicionament dels cromosomes respecte l’eix longitudinal del nucli dels espermatozoides tampoc és aleatori; és a dir, els cromosomes es disposen d’una manera ordenada des de la punta del cap fins a l’inici de la cua de l’espermatozoide”, explica Zaida Sarrate, investigadora que ha coordinat l’estudi. ”Creiem que aquesta distribució té un paper clau en l’alliberament dels cromosomes paterns al citoplasma de l’oòcit després de la fecundació”, afegeix.
Els investigadors proposen que una alteració del posicionament cromosòmic durant el procés de formació dels espermatozoides podria esdevenir en una desregulació de l’activitat dels cromosomes. En aquest sentit, el desenvolupament d’aquest estudi ha permès descriure un model tridimensional de la territorialitat cromosòmica en el procés de formació dels espermatozoides, establint un punt de partida sòlid per desenvolupar estudis encarats a esbrinar les conseqüències que pot tenir un posicionament cromosòmic alterat envers la fertilitat.
Referència: Solé, M., Blanco, J., Gil, D. et al. Chromosomal positioning in spermatogenic cells is influenced by chromosomal factors associated with gene activity, bouquet formation and meiotic sex chromosome inactivation. Chromosoma (2021). https://doi.org/10.1007/s00412-021-00761-0