MRNIP:n ja Cfap97d1:n rooli spermatogeneesissä

Miesten hedelmällisyys on riippuvainen kivesten kyvystä tuottaa suuria määriä siittiöitä prosessissa, jota kutsutaan spermatogeneesiksi. Spermatogeneesissä muodostuu geneettisesti yksilöllisiä sukusoluja, jotka voivat hedelmöittää munasolun, jolloin uusi yksilö saa alkunsa. Spermatogeneesi on hyvin monimutkainen, lyhytaikainen tapahtumasarja, jonka aikana sukusolut kehittyvät alkeellisista spermatogonioista suurikokoisiksi meioottisiksi spermatosyyteiksi, jotka edelleen jakautuvat pienemmiksi spermatideiksi ja lopulta kehittyvät valmiiksi siittiöiksi. Tässä väitöskirjassa tutkittiin kahden huonosti tunnetun geenin, Mrnip:n ja Cfap97d1:n, merkitystä spermatogeneesissä.
Ensimmäisessä osatyössä tutkimme Mrnip:n osuutta spermatogeneesin meioosi I:ssä. Löydöstemme perusteella Mrnip on nimenomaan siittiönmuodostuksen meioosille tärkeä, sillä Mrnip-geenin poisto aiheutti uroshiirten lisääntymiskyvyttömyyden ja kontrollihiiriä pienemmän kivesten koon ja painon. Mrnip-geenin poisto häiritsi spermatogeneesiä johtaen meioosin pysähtymiseen ja kypsien, liikkumiskykyisten siittiöiden puuttumiseen (azoospermia). Näiden tulosten pohjalta sovelsimme toisessa osatyössä useita biokemiallisia ja biofysikaalisia menetelmiä tutkiaksemme ihmisen rekombinanttia MRNIP-proteiinia (hMRNIP). Analysoimme hMRNIP:n evolutiivista historiaa and todistimme kokeellisesti, että hMRNIP on osittain luontaisesti laskostumaton proteiini, jolla on sinkkiä sitova N-terminaalinen domeeni. Kolmannessa osatyössä tutkimme Cfap97d1:n tehtäviä spermatogeneesin viimeisessä vaiheessa, jossa valmiit siittiöt muodostuvat. Cfap97d1-geenin poisto huononsi siittiöiden liikkumiskykyä (asthenozoospermia) ja heikensi, mutta ei kokonaan poistanut, uroshiirten hedelmällisyyttä. Työmme osoittaa ensimmäistä kertaa, että Cfap97d1-geeniä tarvitaan ylläpitämään siittiön häntäosan rakenteen eheyttä ja uroshiirten optimaalista lisääntymiskykyä. Tutkimustulostemme julkaisun myötä proteiini on tiedeyhteisössä uudelleennimetty kuvaamaan sen tehtävää, ja on nykyään ’Sperm axoneme maintenance protein CFAP97D1’.
Yhteenvetona, nämä tutkimukset tuottivat uutta tietoa geeneistä, joilla on oleellisia tehtäviä miespuolisen lisääntymiskyvyn muodostumisessa ja ylläpidossa.