TRANSCRIPTIONAL REGULATION DURING SPERMIOGENESIS

精子发生过程中的转录调控

基本信息

  • 批准号:
    6125593
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    1998
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1998-12-08 至 2003-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Transcriptional regulatory mechanisms determine cellular phenotypes by directing precise patterns of temporal gene expression. The central hypothesis underlying this proposal is that one or more key testis- specific transcription factors mediate the signal for terminal differentiation of male germ cells by activation of spermatid-specific genes. The goal of this research program is to isolate and characterize testicular transcription factor(s) involved in postmeiotic gene regulation. The study focuses on a testis-specific gene encoding the acrosomal protein SP-10, a model gene for studying regulation of post- meiotic, testis-specific gene expression. This gene 1) Exhibits a temporal pattern of gene expression, being restricted to the golgi and cap phases of spermiogenesis; 2) Is well characterized in both human and mouse; and 3) Is expressed uniquely in round spermatids, and is present as a single copy gene. Evidence indicates that SP-10 is not under the transcriptional control of CREM, the only well characterized transcription factor in testis. The current proposal utilizes the SP-10 gene promoter to capture novel testis-specific transcription factors and to test the hypotheses that such factors arise in a stage-specific manner during spermatogenesis to bring about coordinate expression of spermatid-specific genes. To identify and characterize the transcription factors which regulate SP-10 gene expression; transgenic mice will be generated using SP-10 promoter +GFP reporter constructs, and gel shift assays and Dnase I footprinting will be performed to identify the cis-acting elements. To determine the functional role of the putative transcription factor(s) in SP-10 gene expression, in vitro transcription assay will be developed using testicular nuclear extracts and SP-10 promoter driven G-less cassette. 3) To test the hypothesis that SP-10 transcription factor(s) appear in a developmental-stage specific manner in the testis, in situ hybridization of testis sections, Northern analysis and RT-PCR of testicular RNA obtained from prepuberal as well as adult mice will be performed. Identification of the transcription factor(s) governing SP-10 gene expression will pave the way for future studies concerning the role of these factor(s) in coordinate gene regulation during spermiogenesis. Achievement of these aims will add significantly to the knowledge of male germ cell differentiation at the molecular level. The proposed studies are clinically relevant because meiotic arrest in spermatogenesis is a documented cause of infertility in men. The factors governing gene regulation of spermiogenesis may provide new approaches to male contraception.
转录调控机制通过以下途径决定细胞表型 指导精确的时间基因表达模式。中环 这一提议背后的假设是一个或多个关键睾丸- 特定转录因子介导末端信号 精子细胞特异性激活对雄性生殖细胞的分化作用 基因。这项研究计划的目标是分离和表征 睾丸转录因子(S)参与减数分裂后基因 监管。这项研究的重点是一种睾丸特异性基因,编码 顶体蛋白SP-10--研究顶体后调节的模式基因 减数分裂,睾丸特异的基因表达。该基因1)表现出一种 基因表达的时间模式,仅限于高尔基体和 精子发生的帽子阶段;2)在人类和 小鼠;3)在圆形精子细胞中唯一表达,并且存在 作为单拷贝基因。有证据表明,SP-10不在 CREM的转录调控,唯一具有良好特征的 睾丸中的转录因子。目前的提议使用SP-10 基因启动子捕获新的睾丸特异转录因子和 来检验这些因素在特定阶段出现的假设 精子发生过程中协调表达的方式 精子细胞特异性基因。以确定和表征 调节SP-10基因表达的转录因子;转基因 将使用SP-10启动子+GFP报告构建体生成小鼠, 并将进行凝胶位移分析和DNase I足迹测试 识别顺式作用元件。确定的功能角色 SP-10基因体外表达中可能的转录因子S 转录分析将使用睾丸核提取液进行开发 SP-10启动子驱动的无G盒。3)检验假设 SP-10转录因子(S)处于发育阶段 睾丸中特定的方式,睾丸切片的原位杂交, 青春期前睾丸RNA的Northern分析和RT-PCR分析 以及成年小鼠的表演。身份识别 调控SP-10基因表达的转录因子(S)将为 关于这些因素在体内作用的未来研究方向(S) 协调精子发生过程中的基因调控。 这些目标的实现将大大增加人们对 雄性生殖细胞在分子水平的分化。建议数 研究具有临床意义,因为减数分裂停滞在 精子发生是男性不育的一个有记录的原因。影响因素 控制精子发生的基因调控可能提供新的途径 男性避孕药。

项目成果

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