Biogénesis y función de los fragmentos de ARNt durante la maduración y la fertilización de los espermatozoides en los...

Área de la Ciencia:

• Epigenética y biología del desarrollo
• Biología del esperma y regulación del ARN
• Programación nutricional de los fenotipos de las crías

Sus antecedentes:

• Se reconoce cada vez más que los entornos parentales influyen en los fenotipos de la descendencia a través de las generaciones.
• Los mecanismos específicos por los cuales la dieta paterna afecta el metabolismo de la descendencia no se comprenden completamente.
• Los ARN pequeños (ARNs) en el esperma están implicados como potenciales mediadores de tales efectos intergeneracionales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el vínculo mecánico entre la dieta paterna y el metabolismo de la descendencia a través de ARN pequeños del esperma.
• Caracterizar los cambios en la composición del ARN espermático inducidos por la restricción de proteínas en la dieta paterna.
• Determinar el papel funcional de ARNs específicos, como fragmentos de ARN de transferencia, en el desarrollo embrionario.

Principales métodos:

• Los ratones fueron sometidos a la restricción de proteínas en la dieta para evaluar su impacto en los perfiles de ARNs espermáticos.
• Análisis de los niveles de ARN pequeño (ARNm), incluidos los fragmentos de ARN let-7 y de transferencia (ARNt), en espermatozoides en diferentes etapas de maduración.
• Investigación de los epididimosomas como portadores de cargas útiles de ARN para el esperma.
• Experimentos in vitro con células madre embrionarias y embriones para evaluar la función de los fragmentos de ARNt.

Principales resultados:

• La restricción de proteínas paternas alteró los niveles de ARNs en espermatozoides maduros, disminuyendo el let-7 y aumentando los fragmentos 5' de ARNs de transferencia de glicina (ARNt).
• Los fragmentos de tRNA, escasos en el esperma testicular, aumentaron durante el tránsito epidídimo y se encontraron en los epididimosomas.
• Los epididimosomas entregaron cargas útiles específicas de ARN a los espermatozoides inmaduros in vitro.
• Fragmentos de ARNt de glicina reprimidos asociados con el retroelemento endógeno MERVL en células madre embrionarias y embriones.

Conclusiones:

• La regulación dietética de la biogénesis del sRNA se produce durante la maduración del esperma post-testicular.
• Los fragmentos de ARN de transferencia juegan un papel en la regulación de los retroelementos endógenos en el embrión preimplantado.
• La dieta paterna puede transmitir información epigenética a la descendencia a través del ARN transportado por el esperma, lo que influye en la expresión génica embrionaria.