Tutkimus paljastaa RNA-säätelyn tärkeyden siittiöiden kehityksessä (Väitös Master of Science Oliver Meikar, 20.12.2013)
Filosofian maisteri Oliver Meikarin väitöstutkimus paljastaa uusia mekanismeja, joilla siittiöiden erilaistumista säädellään RNA- eli ribonukleiinihappotasolla. RNA-säätelyn merkitystä miesten sukusuolujen erilaistumiseen selvittänyt tutkimus toi tietoa miesten hedelmällisyyteen vaikuttavista tekijöistä.
Turun yliopiston tiedote 13.12.2013
Miesten sukusolujen kehittyminen, spermatogeneesi, on tärkeä ja monella tavoin poikkeuksellinen kehitysprosessi, joka tuottaa suunnattomia määriä geneettisesti yksilöllisiä siittiöitä.
– Spermatogeneesi on monimutkainen, tarkasti säädelty tapahtumasarja, mikä myös aiheuttaa teknisiä haasteita spermatogeneesin molekyylimekanismien tutkimisessa. Näin ollen prosessin yksityiskohdat ovat vielä pitkälti tuntemattomia, Meikar toteaa.
Meikar tutki halpoideja miesten sukusoluja eli soluja, joilla on yksinkertainen kromosomisto. Eräs halpoidien siittiön esiasteiden, niin kutsuttujen pyöreiden spermatidien erityisominaisuus on niiden ainutlaatuisen runsas transkriptionaalinen aktiivisuus eli DNA:n kopiointi RNA:ksi.
Genomin eli koko perintöaineksen aktiivinen ilmentyminen edellyttää tehokkaita ja täsmällisiä RNA:n säätelymekanismeja. Pyöreiden spermatidien solulimassa on epätavallisen suuri RNA:ta ja proteiineja sisältävä rakenne, niin kutsuttu kromatoidikappale (chromatoid body, CB), joka ilmaantuu voimakkaimman transkriptioaallon aikana ja osallistuu RNA-säätelyyn.
– Tutkimuksessa selvitin CB:n toimintaa siittiönkehityksen aikana. Tärkeänä osana tutkimusta kehitimme menetelmän, jonka avulla CB:t voidaan eristää hiiren kiveksestä. Menetelmä on yksinkertainen, nopea ja tehokas, ja sen avulla saadaan eristettyä toistettavasti rakenteeltaan ehjiä CB:ta, joiden puhtaus on hyvä ja määrä riittävä molekyylitason analyysiin, Meikar sanoo.
Jatkotutkimukset paljastivat, että suurin osa CB:n sisältämistä proteiineista on erilaisilla RNA-säätelyreiteillä toimivia RNA:ta sitovia proteiineja. Meikar pystyi muun muassa selvittämään, että useat CB:n proteiineista pysyvät rakenteessa stabiilisti. Poikkeuksen teki proteiini SAM68, joka vierailee CB:ssa vain hetkellisesti tarkasti määritellyssä kehitysvaiheessa. Poistogeenisen hiirimallin avulla Meikar pystyi kuitenkin toteamaan, ettei kyseistä proteiinia tarvita CB:n muodostumiseen.
– Kaikki tutkimuksen tulokset osoittavat, että CB on keskeinen RNA:n säätelykeskus, joka koordinoi sukusolujen erittäin monimuotoista transkriptomia. Tällä toiminnallaan CB osallistuu tärkeänä tekijänä miesten hedelmällisyyden ja sukusolujen geneettisen ja epigeneettisen informaation säätelyyn, Meikar toteaa.
**
Perjantaina 20. joulukuuta 2013 kello 13 esitetään Turun yliopistossa (Medisiina, Externum-sali, Kiinamyllynkatu 13) julkisesti tarkastettavaksi Master of Science Oliver Meikarin väitöskirja ”Chromatoid body mediated RNA regulation in mouse male germline”. Virallisena vastaväittäjänä toimii professori Miles Wilkinson San Diegon University of Californiasta ja kustoksena Turun yliopiston professori Jorma Toppari.
Oliver Meikar on syntynyt 1978 Virossa. Master of Science -tutkinnon Meikar suoritti 2004 Tarton yliopistossa. Parhaillaan hän toimii tohtorikoulutettavana Turun yliopistossa. Väitös kuuluu fysiologian alaan.