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Y 정자 세포는 X 정자 세포보다 빠르지만 탄력성이 낮습니까?

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나는 Y 염색체를 가지고 있는 정자 세포가 일반적으로 X 염색체를 가지고 있는 정자 세포보다 빠르지만 저항력이 낮다는 것을 어딘가에서 들었지만(적절한 참고 자료를 찾지 못했습니다).

사실인가요? 그렇다면 실제 이유는 무엇입니까?

Y 염색체가 훨씬 작고 가벼워서 Y 정자 세포가 X 정자 세포보다 덜 무겁기 때문에 속도의 차이에 대한 원격이지만 이론적으로 그럴듯한 설명이 있습니다. 아마도 X 염색체에 있는 더 많은 수의 유전자(Y 정자 세포에는 없음)는 여전히 일부 점진적 번역 활동을 가질 수 있음을 의미할 수 있습니다.


나는 Y 염색체를 가진 정자가 X를 가진 정자보다 더 빨리 헤엄친다는 잘못된 정보에 대해 분명히 언급하는 편지를 검색하고 찾았습니다. 이 링크가 도움이 될 수 있다고 생각합니다 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1440662/

편지에는 "Y 염색체(Y 정자)를 가진 정자가 X 염색체(X 정자)를 가진 정자보다 더 빨리 헤엄친다는 널리 알려진 생각은 위상차 현미경을 사용한 1960년 셰틀스의 연구에서 비롯된 것 같습니다. 그는 다음과 같이 주장했습니다. 관찰된 "두 개의 별개의 개체군"의 정자. 염색체를 세려고 시도한 후, 그는 작은 머리에는 Y 염색체가 있고 더 큰 X 염색체는 포함한다는 결론을 내렸습니다. 중간 유형은 없었습니다. 이듬해 그는 이러한 발견을 반복하면서 더 작은 머리가 있는 정자는 더 빠르게 이동하고 관의 말단 부분에서 난자를 더 자주 수정시킬 수 있습니다. Nature와 다른 동료 평가 저널에 실린 Shettles의 보고서를 읽은 후 많은 연구자들은 Y 정자가 X 정자보다 더 빨리 헤엄친다고 믿었습니다. 이 발견은 특히 연구에 영향을 미쳤습니다. 정자 분리에.

이러한 인상을 수정하기 위한 여러 시도가 있었지만 컴퓨터 보조 정자 분석(CASA)이 개발되고 나서야 신뢰할 수 있는 관찰이 가능해졌습니다. 지금까지 연구자들은 인간 X 정자와 Y 정자 사이에 형태학적 차이를 발견하지 못했습니다.4 성숙한 정자와 그 전구체 모두 X와 Y 유전자형 사이에 중요한 형태학적 차이를 가지고 있지 않으며, Y 황소 정자는 X 정자보다 더 빨리 헤엄치지 않습니다."

참고 문헌과 더 많은 것을 읽을 수 있습니다. 1. Shettles LB. 인간 정자의 핵 형태. 네이처 1960;186: 648-9. [PubMed] 2. 셰틀즈 LB. 근무 시간 이후: 수태 및 출생 성비: 검토. Obstet Gynec 1961;18: 122-30. 3. Moruzzi JF, Wyrobek AJ, Mayall BH, Gledhill BL. 컴퓨터 지원 이미지 분석에 의한 인간 정자 형태의 정량화 및 분류. 비료 멸균 1988; 50: 142-52. [PubMed] 4. Hossain AM, Barik S, Kulkarni PM. 인간 X 및 Y 정자와 서로 다른 사전 혼성화 처리에 노출된 이들의 전구체 세포(정자) 사이에 상당한 형태학적 차이가 없음. J Androl 2001; 22:119-23. [PubMed] 5. Penfold LM, Holt C, Holt WV, Welch DG, Cran DG, Johnson LA. 흐름 분류에 의해 DNA 함량을 기준으로 분리된 X 및 Y 염색체 보유 소 정자의 비교 운동성. Mol Reprod Dev 1998;50: 323-7. [펍메드]

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STRA8은 정자 발달 동안 생식 세포의 전사 변화를 유도합니다

일치 Michael D. Griswold, 워싱턴주립대학교 분자생명과학부, Pullman, WA 99164, USA.

미국 워싱턴주 풀만 워싱턴주립대학교 분자생명과학부

워싱턴주 풀먼, 워싱턴주립대학교 생식생물학센터

미국 워싱턴주 풀만 워싱턴주립대학교 분자생명과학부

워싱턴주 풀먼, 워싱턴주립대학교 생식생물학센터

미국 워싱턴주 풀만 워싱턴주립대학교 분자생명과학부

워싱턴주 풀먼, 워싱턴주립대학교 생식생물학센터

일치 Michael D. Griswold, 워싱턴 주립 대학교 분자 생명과학 학교, Pullman, WA 99164, USA.


추상적 인

감소된 잡종 생식력 및 치사율과 같은 종간 잡종의 비호환성은 종분화로 이어지는 생식적 격리로 인한 일반적인 특징입니다. 집 쥐의 아종 교배는 한 성이 불임이거나 결여된 자손을 낳지만, 잡종 불임의 분자 메커니즘은 잘 이해되지 않습니다. 이 연구에서 우리는 불임 F1 남성(PWK/Ph 여성 × C57BL/6J 남성)의 파키틴 정자 세포에서 염색체의 광범위한 시냅스와 성체의 교란을 관찰했습니다. 우리는 비옥한 F1 남성(PWK/Ph 남성 × C57BL/6J 여성)과 불임 F1 남성(PWK/Ph 여성 × C57BL/6J 남성)의 파키텐 정자세포에서 4005개 단백질의 높은 신뢰도가 확인되었으며 그 중 215개가 상향 조절되었음을 보고합니다. 그리고 381개는 하향조절되었다. 프로테옴의 생물정보학 분석을 통해 각각 생쥐의 수컷 감수분열과 정자형성에 필수적인 것으로 알려진 43개 및 59개 단백질이 확인되었습니다. 잡종 남성 불임과 관련된 파키텐 정자 세포의 프로테옴의 특성화는 감수 분열 및 잡종 남성 불임의 메커니즘을 이해하는 데 유용한 단백질 목록을 제공합니다.


Y 정자 세포는 X 정자 세포보다 빠르지만 탄력성이 낮습니까? - 생물학

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멸균 하이브리드 수컷 마우스의 파키텐 정자세포의 단백질체 분석

Lu Wang, 1 Yueshuai Guo, 2 Wenjing Liu, 3 Weidong Zhao, 4 Gendi Song, 4 Tao Zhou, 2 Hefeng Huang, 1 Xuejiang Guo, 2,* Fei Sun 1,**

1 4상하이 생식 의학, 국제 평화 모성 및 아동 건강을 위한 핵심 연구소 H
2 5주립생식의학핵심연구소, 조직발생학부, Key Laborato
3 6남서남서과학기술대학 생명과학기술대학, Mianyang, S
4 7하남농업대학 축산수과대학 공과대학, 전

* 통신: 중화인민공화국 난징 210029 난징 의과대학 생식의학 국가 핵심 연구소 Xuejiang Guo. 이메일: [email protected]
** 통신: Fei Sun, International Peace Maternity and Child Health Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, 중화인민공화국. 이메일: [email protected]

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감소된 잡종 생식력 및 치사율과 같은 종간 잡종의 비호환성은 종분화로 이어지는 생식적 격리로 인한 일반적인 특징입니다. 집 쥐의 아종 교배는 한 성이 불임이거나 결여된 자손을 낳지만, 잡종 불임의 분자 메커니즘은 잘 이해되지 않습니다. 이 연구에서 우리는 불임 F1 남성(PWK/Ph 여성 × C57BL/6J 남성)의 파키틴 정자 세포에서 염색체의 광범위한 시냅스와 성체의 교란을 관찰했습니다. 우리는 비옥한 F1 남성(PWK/Ph 남성 × C57BL/6J 여성)과 불임 F1 남성(PWK/Ph 여성 × C57BL/6J 남성)의 파키텐 정자세포에서 4005개 단백질의 높은 신뢰도를 보고했으며, 그 중 215개가 상향 조절되었습니다. 그리고 381개는 하향조절되었다. 프로테옴의 생물정보학 분석을 통해 각각 생쥐의 수컷 감수분열과 정자형성에 필수적인 것으로 알려진 43개 및 59개 단백질이 확인되었습니다. 잡종 남성 불임과 관련된 파키텐 정자 세포의 프로테옴의 특성화는 감수 분열 및 잡종 남성 불임의 메커니즘을 이해하는 데 유용한 단백질 목록을 제공합니다.

접수: 2016년 1월 14일 수락: 2016년 7월 1일 게시: 2016년 7월 27일

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생물학 111 실습실습

2. 해부현미경은 3D 물체를 3D로 볼 수 있도록 각 눈에 자체 대물렌즈가 있는 반면, 복합현미경은 2개의 안구가 있지만 양쪽 눈에는 1개의 대물렌즈만 있습니다.

2. pH 시험지: pH 지시약이 함침된 보정된 시험지는 시험지의 색상을 보정된 색상 차트와 비교하여 pH를 추정하는 데 사용됩니다.

3. 전자 pH 미터: 이 미터에는 H+ 농도에 민감한 전극이 있습니다. 빠른 교정 및 자동 온도 보상을 위한 내장 버퍼 값이 있어 용액 온도 변화로 인한 pH 측정 오류를 제거합니다.
- 판독 측정기
-온 / 오프 스위치
- 교정 제어
- 홀드/콘

이 가닥은 다음 이중체를 형성합니다.

따라서 5'-에서 3'-로 쓰여진 DNA의 다른 가닥(가닥 B)의 염기 서열은 다음과 같습니다.

5'-에서 3'-로 쓰여진 DNA의 가닥 A에서 전사된 mRNA의 염기서열은 다음과 같다.


감수 분열-I 메소스토마 에렌베르기 정자 세포에는 1가의 거리 분리 및 극간 이동 및 2가의 활발한 진동이 포함됩니다.

이 기사에서 우리는 자유 생활 민물 편형동물의 정자 세포에서 감수 분열-I에 대해 설명합니다. 메소스토마 에렌베르기. Oakley(1983, 1985)와 Fuge(Eur J Cell Biol 44:294–298, 1987, Cell Motil Cytoskeleton 13:212–220, 1989, Protoplasma 160:39–48, 1991)의 최초 관찰, 이러한 세포, 세포 분열에 대한 우리의 이해에 도전하고 우리는 추가 실험 작업을 위한 틀을 마련하기 위한 목적으로 이러한 설명을 확장했습니다. 이 세포에는 3개의 2가 염색체와 4개의 1가 염색체(2쌍)가 있습니다. 2가 키네토코어는 중기 전 단계에서 후기까지 최대 몇 시간 동안 격렬하고 규칙적으로 진동합니다. 아나페이즈 발병은 일반적으로 키네토코어 진동 주기의 중간에 시작됩니다. 조숙한 분열 고랑은 중기 초기에 형성되어 진입한 다음 후기가 끝날 때까지 정지된 상태로 유지됩니다. 4개의 1가는 짝을 이루지 않지만, 후기에 의해 각 극에 각 종류가 하나씩 있는데, 이는 "거리 분리"의 예입니다(Hughes-Schrader in Chromosoma 27:109–129, 1969). 적절한 분리가 달성될 때까지 1가는 개별 셀에서 스핀들 극 사이를 최대 7번 이동하며 평균 9μm/min의 속도로 이동하며, 이는 2가 키네토코어(5-6μm/min)의 진동 운동보다 빠릅니다. 분리하는 반이가(1μm/min)의 anaphase 움직임보다 훨씬 빠릅니다. 양극성 2가는 주기적으로 방향을 바꾸며, 가장 자주 파트너 키네토코어가 극을 교환하게 합니다. 우리는 1가의 극간 이동이 많고 극을 교환하는 파트너로 이어지는 2가의 재배향이 다른 세포 유형에서와 같이 염색체의 비무작위 분리가 있기 때문일 수 있다고 제안합니다.

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자금 조달

이 작품은 NIH(WY에 HD071736 및 HD085506)와 템플턴 재단(PID 50183에서 WY)의 보조금으로 지원되었습니다. RNA-Seq 및 생물정보학 분석은 NIH(1P30GM110767)의 COBRE 보조금에 의해 부분적으로 지원된 네바다 대학 의과대학의 단일 세포 게놈 코어에서 수행되었습니다.

데이터 및 자료의 가용성

원본의 크고 작은 RNA-Seq 데이터 세트는 NCBI GEO 데이터베이스에 기탁되었으며 등록 번호 GSE80353을 사용하여 액세스할 수 있습니다.

저자의 기여

WY는 연구를 구상하고 설계했습니다. YZ는 세포 정제, 분획, RNA 분리 및 라이브러리 구축을 수행했습니다. CT는 모든 생물정보학 분석을 수행했습니다. TY와 RZ는 도서관 건설을 도왔습니다. HZ는 녹아웃 라인 생성을 도왔습니다. 모두 데이터 분석에 참여했습니다. WY와 CT가 원고를 작성했습니다. 모든 저자는 최종 원고를 읽고 승인했습니다.

경쟁 이익

저자는 경쟁 이익이 없음을 선언합니다.

윤리 승인

동물 사용 프로토콜은 University of Nevada, Reno(프로토콜 번호 00494)의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)의 승인을 받았으며 National에서 제정한 "실험 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드"를 따릅니다. 보건 연구소(NIH)(1996, 2011 개정).

발행인의 메모

Springer Nature는 출판된 지도 및 기관 제휴의 관할권 주장과 관련하여 중립을 유지합니다.


논의

유비퀴틴 결합 효소 HR6A와 HR6B는 이중 녹아웃 배아줄기세포를 얻을 수 없다는 관찰에 의해 입증된 바와 같이 필수 기능을 수행한다[26]. 에 시간6b 녹아웃 고환의 경우 정자 형성의 진행이 심각하게 영향을 받으며 HR6B는 정자 형성의 여러 단계에서 여러 기능을 수행할 가능성이 높습니다[25]. 후기 정자세포에서 SC의 비정상적인 구조와 감수 분열의 증가된 빈도 시간6b 녹아웃 정자 세포 [38]는 HR6B가 염색질 구조를 조절할 수 있음을 나타냅니다. 여기에서, 우리는 남성 감수성 의향 동안 HR6A/B 위치를 분석하고 유전자 발현에 대한 HR6B 결핍의 영향, 특히 정자 세포 및 정자의 X 및 Y 인코딩된 유전자에 대한 더 많은 통찰력을 얻기 위해 전역 유전자 발현 분석을 수행했습니다. 염색질 구조의 명백한 수차에도 불구하고 시간6b 녹아웃 정자 세포에서 우리는 이러한 세포에서 mRNA 발현의 중요한 변화가 거의 관찰되지 않았습니다. 이것은 SC 구조의 이상과 감수 분열이 유전자 발현의 강력한 변화 없이 단백질 수준에서 HR6B의 직접적인 효과의 손실로 인한 것일 가능성이 가장 높다는 것을 나타냅니다. 우리는 이전에 HR6B 손실 시 증가된 감수분열 재결합 빈도가 더 열린 염색질 구조에 의해 유발되어 SPO11이 더 많은 부위에서 절단되도록 할 수 있다고 제안했습니다[38]. 만약 그렇다면, 이 열린 염색질 구조는 유전자 발현의 전 세계적인 의미 있는 증가로 이어지지 않습니다. 시간6b 녹아웃 정자 세포.

HR6B는 정자 세포에서 감수 분열 후 X 및 Y 연결 유전자의 조기 발현을 방지합니다

정자 세포에서 유일하게 유의하게 상향 조절되는 유전자는 X-linked s입니다.핀들린 같은 다중 복제 유전자. X-염색체에 국한된 이 유전자의 32개 사본 중 14개만이 236 aa의 개방 판독 프레임을 포함합니다. 다른 사본은 가변 길이의 더 작은 개방 판독 프레임을 인코딩합니다. Y-링크는 다음을 복사합니다. 스티 유전자는 또한 대조군에 비해 녹아웃 정자 세포에서 더 많이 발현되는 것으로 밝혀졌지만 그 효과는 덜 두드러졌습니다. 여부는 알려져 있지 않다. 스핀들린 같은 유전자는 실제로 남성 생식력 유전자이고 스핀들린과 같은 단백질이 기능을 가지고 있다면. 알려진 모든 X-연결 다중 복사 유전자를 그룹화하고 어레이에서 발현 수준을 분석했을 때 X-연결 정자 특이적 다중 복사 유전자의 전체 그룹이 정자 세포에서 조기 발현을 보였다는 것을 발견했습니다. 또한, 발현 패턴(감수분열 후 억제, A postmeiotic re-expression, B postmeiotic-specific, C)에 따라 X-염색체 단일 복사본 유전자를 그룹화했을 때 단일 복사본 X-연결된 그룹도 발견되었습니다. 일반적으로 정자 특이적 유전자인 유전자는 발현의 조기 유도를 보여줍니다. 후기 정자세포에서 XY체에서 관찰된 증가된 H3K4me2 수준에 기초하여 [39], 우리는 이러한 X-연관 유전자 전사의 조기 유도가 디플로텐 정자세포에서 발생한다고 제안합니다.

파키텐 및 초기 디플로텐 정자세포에서 인산화된 HR6B 단백질은 XY 몸체에 풍부합니다. 인산화된 HR6B는 효소의 활성 분획을 나타낼 수 있는데, 이는 효모(S120)에서 Rad6p의 유사 부위 돌연변이가 세포 성장, H2B 편재화 및 텔로머 침묵에 영향을 미치기 때문입니다[15]. 효모에서 H2B 편재화는 H3K4와 H3K79의 메틸화를 촉진합니다[7, 14, 21]. H3K4me3 및 H3K79me2는 효모 및 포유동물 세포의 활성 염색질에 풍부합니다[40, 47-49]. Western blot에서 관찰된 H2B ubiquitylation의 전반적인 수준은 다음에서 정상인 것으로 밝혀졌습니다. 시간6b 녹아웃 정자 세포 [39], 핵 H3K4me2 및 H3K4me3 면역 염색 신호는 HR6B의 손실에 의해 감소되지 않았습니다. 실제로, H3K4me2는 XY 염색질에서 디플로텐 이후로도 증가했습니다. 시간6b 야생형 대조군과 비교하여 녹아웃 정자 세포 [39]. 이것은 H2B가 XY 본체에서 HR6B의 기본 대상이 아닐 수 있음을 나타냅니다. 그러나 유비퀴틸화된 H2B는 유전자 발현의 직접적인 억제를 포함하여 H3 메틸화[50]와 무관한 기능을 수행할 가능성이 가장 높습니다[51]. 최근 H2B ubiquitylation이 nucleosome을 안정화시키는 것으로 밝혀졌으며 이는 특정 부위에서 전사를 억제하는 데 직접적인 도움이 될 수 있습니다[52]. 실제로, RNF20(효모 Bre1p의 인간 동족체)에 의해 조절되는 억제된 원종양유전자는 "닫힌" 염색질 구조를 나타내지만 유비퀴틴화된 H2B 및 H3K4me3 모두가 매우 풍부합니다[51]. 이러한 관찰에 기초하여, H2B 편재화는 뉴클레오솜 구조의 안정화를 통해 직접적인 방식으로 MSCI를 유지하는 기능을 할 수 있으며, 이로써 DNA에 대한 전사 활성화제의 접근을 억제할 수 있습니다.

인산화된 HR6B는 염색질 구조에 대한 국부적 효과를 통한 주요 위성 전사 조절 기능

인산화된 HR6B는 또한 파키텐 정자세포의 중심체 염색질에서 일시적으로 농축되고 H3K9me2는 중심체 영역에서 감소합니다. 시간6b 녹아웃 디플로텐 정자 세포 [39]. 이러한 발견에 따라 우리는 이제 주요 위성 반복 전사체의 향상된 수준을 관찰했습니다. 시간6b 녹아웃 정자 세포. 이 표현형은 결함이 있는 텔로머 침묵을 연상시킵니다. rad6 히스톤 메틸트랜스퍼라제 Set1p 및 Dot1p에 의한 H2B 유비퀴틸화 및 다운스트림 H3K4 및 H3K79 메틸화에 의존하는 돌연변이 효모 세포 [14, 53-55]. 효모에서 침묵에서 H3K4 및 H3K79 메틸화의 역할은 간접적일 수 있습니다. 즉, 이러한 변형의 손실은 침묵 단백질이 정상적으로 활성이고 H3K4 및 H3K79 메틸화가 풍부한 영역으로 재분배되어 이질염색질 영역의 억제가 감소됨을 의미합니다. [56]. 유사한 방식으로, 주요 위성 반복에서 향상된 전사는 H2B 유비퀴틸화의 전체 수준에서 측정 가능한 변화로 감지되지 않은 특정 부위에서 H2B 유비퀴틸화의 감소 및 중심체에서 멀어지는 침묵 단백질의 후속 재분포로 인해 발생할 수 있습니다. 지역. 그러나, 마우스 정자세포의 중심체 영역에서 HR6B의 위치는 HR6B가 아마도 H2B의 편재화를 통해 국소 염색질 구조에 직접적인 영향을 미칠 수 있지만 침묵된 영역에서는 뉴클레오솜의 안정성을 향상시키고 DNA에 대한 활성화 인자의 접근을 방지하여 억제를 유지합니다[52].

HR6B 결핍은 둥근 정자의 전체 유전자 발현에 극적인 영향을 미칩니다

야생형 고환의 정자 세포와 정자는 거의 동일한 수준의 HR6B를 함유하고 있습니다[38]. 그러나 면역 세포 화학을 사용하여 염색질에 대한 HR6B의 명확한 위치는 정자 세포에서만 관찰되었습니다. 이것은 HR6B가 정자의 세포질에 주로 국한되거나 감수 분열 후 세포의 염색질에 덜 단단히 부착되어 있음을 나타냅니다. 전체 유전자 발현 패턴에 대한 극적인 효과는 감수분열 후 정자 발달이 심하게 조절되지 않음을 나타냅니다. 우리는 세포의 순도를 확인하기 위해 RNA 분리 전에 헤마톡실린-에오신 염색으로 분리된 세포 분획의 샘플을 분석했으며(방법 참조), 야생형과 녹아웃 분획 사이에 형태학적 차이가 관찰되지 않았습니다. 유전자 발현에 대한 전반적인 영향은 여러 가지 원인이 있을 수 있습니다. 정자 세포에서 이미 발생하는 결함이 나중에 정자에서 유전자 발현에 영향을 미치는 것으로 생각할 수 있습니다. 정자 세포 및/또는 정자에서 중요한 기질의 편재화 부족은 결국 유전자 발현에도 영향을 미치는 많은 세포 과정을 점차적으로 조절하지 못할 수 있습니다. 정자에서 H2B 편재화의 부족은 또한 관찰된 표현형의 원인 인자 중 하나일 수 있습니다. 그러나 우리는 고도로 정제된 원형 정자에서 유비퀴틸화된 히스톤 분획을 검출할 수 없었습니다[57]. 이것은 적어도 부분적으로 정자 정제 동안 발생하는 de-ubiquitylation 때문일 수 있습니다 [57]. H2B 편재화가 감소된 경우 시간6b 녹아웃 둥근 정자는 전체적인 유전자 억제를 유발하며, H3K4 메틸화도 감소할 것으로 예상되지만 이것은 관찰되지 않았습니다[39]. This argues against a critical involvement of HR6B-induced H2B ubiquitylation during round spermatid development, although it is not excluded that H2B ubiquitylation might be affected at certain local sites. Lu et al [45] reported very recently that the ubiquitin ligase RNF8 mediates H2A and H2B ubiquitylation during spermatogenesis. During spermatid elongation, lack of H2A and H2B ubiquitylation in Rnf8 knockout spermatids prevents H4 hyperacetylation, and thereby blocks removal of histones [45]. In wild type mouse testis, H4 hyperacetylation precedes the histone-to-protamine transition that is required to compact and protect the genome in the small sperm head [58]. Previously, we have shown that increased H2A ubiquitylation precedes the histone-to-protamine transition, and in Hr6b knockout elongating spermatids, H2A ubiquitylation appears normal [57]. In addition, the histones are removed, as evidenced from the fact that transition proteins accumulate in elongating Hr6b knockout spermatids [25]. Based on these observations, it appears unlikely that HR6B acts together with RNF8 to ubiquitylated H2A and H2B during spermatid elongation. However, it cannot be excluded that RNF8 also interacts with HR6A, which is postmeiotically induced [42], and this may allow RNF8 to ubiquitylate histones in Hr6b knockout mouse testis.

HR6B deficiency leads to global de-repression of X chromosome transcription in round spermatids

During postmeiotic spermatid development, the sex chromosomes are still marked by the presence of silencing proteins, and a low level of Cot-repeat RNA FISH signal [35]. This indicates that there is an overall repression of gene expression from these chromosomes. Indeed, the average gene expression level from the X chromosome is still much lower compared to autosomes in spermatids [34, 35]. However, if genes with expression below 100 are excluded from the analyses, the average expression level of X-linked and autosomal genes in spermatids is similar. This indicates that the X-linked single-copy genes that are expressed, can be expressed at normal levels, despite the fact that the X chromosome is generally enriched for heterochromatin markers. The X-linked multi-copy genes have an average expression level that is even higher (approximately 2.5-fold higher than the autosomal average). 에 Hr6b knockout spermatids, we found a somewhat higher expression for X-linked single and multi-copy genes compared to wild type spermatids, and the walking average of gene expression along the X chromosome is higher all along the chromosome. This indicates that the role of HR6B in repression of postmeiotic sex chromosome-linked gene transcription is general and global, consistent with the observed overall increase in H3K4me2 levels on X and Y chromatin in spermatids that was previously observed [39].

와는 별개로 Hr6b, one other gene, named Sly, was recently shown to regulate postmeiotic sex chromosome inactivation. This is a multicopy Y-linked gene that is specifically induced during postmeiotic spermatid development. Coquet et al. [59], knocked down Sly and found specific derepression of sex chromosome-linked gene transcription. The expression of some autosomal genes was also altered, but the majority of differentially expressed genes was X-linked. HR6B has a more global effect on gene expression, involving up and downregulation of many autosomal genes. In addition, it specifically represses X- and Y-linked gene transcription. The number of X- and Y-linked genes that is differentially expressed in Sly knockdown and Hr6b knockout spermatids is comparable. Direct comparison of the datasets is difficult because different array platforms were used. However manual comparison revealed that approximately 20-30 X- or Y-linked genes are upregulated in both models. Deficiency for SLY leads to decreased levels of H3K9me3 on X and Y chromatin in spermatids [59]. 에 Hr6b knockout spermatids, such a decrease has not been observed. Instead, we found increased H3K4me2 on X and Y [39]. In addition, HR6A and HR6B are not differentially expressed in the Sly knockdown spermatids [59]. Together, these data indicate that HR6B and SLY might act on postmeiotic sex-linked gene transcription via independent mechanisms.


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정의

XX chromosomes refer to the sex chromosomes in females while XY chromosomes refer to the sex chromosomes in males.

Type of Sex

While XX chromosomes occur in homogametic sex, XY chromosomes occur in the heterogametic sex.

Inactivation of Chromosomes

Furthermore, XX chromosomes undergo X chromosome inactivation in embryos while XY chromosomes undergo meiotic sex chromosome inactivation.

결론

XX chromosomes are the combination of sex chromosomes in females. Moreover, it represents homogametic sex. In females, one X chromosome undergoes inactivation in the embryo. On the other hand, XY chromosomes are a combination of chromosomes in males. However, it represents heterogametic sex. Sometimes, the X chromosome undergoes a transient inactivation. Therefore, the main difference between XX and XY chromosomes is the type of gender in which they occur.

참조:

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이미지 제공:

1. “Mice X Y chromosomes” By Janice Y Ahn, Jeannie T Lee (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. “Human male karyotpe high resolution – Chromosome X” 由 National Human Genome Research Institute (公有領域) via Commons Wikimedia

저자 소개: Lakna

분자 생물학 및 생화학을 전공한 Lakna는 분자 생물학자로 자연과 관련된 것들의 발견에 광범위하고 예리한 관심을 가지고 있습니다.


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