研究团队构建全球最全面的数字路线图解开男性不育问题

数以百万计的受孕困难的夫妇可能会缓解大学的科学家领导的一项新的研究在圣安东尼奥德克萨斯。研究人员开发了一种高分辨率遗传图谱显示男性产生精子细胞。他们的努力可以帮助解决基于基因与男性生育能力的挑战,一个概念问题的主要原因。

研究人员的发现显示详细信息在干细胞基因开启或关闭,最终成长为精子细胞。这个数据可以给医生至关重要的洞察精子的发展一个病人,一个角度来看,是缺乏直到现在。

UTSA研究员Brian赫尔曼说,新知识可以改变游戏规则所出现的错误发现男性患有不育症。

“我们采用了一种新的、先进的方法到单个细胞水平的理解所有的改变基因是用于制造精子在睾丸。之前不可能阻碍进展治疗男性不育,”赫尔曼说,生物学教授、主任UTSA基因组学的核心。

该发现发表在11月6日出版的科学杂志,细胞报告。教授赫尔曼和约翰·r·McCarrey领导集团,其中包括UTSA和全国各地的研究人员。

在一起,团队建立了一个综合数字图书馆所需的细胞类型在人与鼠精子生产。他们检测了超过62000个细胞,发现11种不同的基因表达谱;他们的工作甚至发现了罕见的和小数据之前报道的新细胞。这项研究开始于2014年初,由Kleberg基金会支持,赫德基金会和美国国家卫生研究院(NIH)。

根据美国国立卫生研究院,在男性生殖问题导致不孕不育至少一半的夫妻之一。许多情况下,男性不育的治疗药物。有些人甚至需要手术。然而,在几乎一半的这些相同的情况下,男性不育的原因是未知的。

UTSA数字路标了使用在生殖细胞基因表达的序列。研究人员使用高科技机器,允许科学家检查成千上万的单个细胞和产生图书馆每个细胞的基因表达在一到两天。方法也使用尖端的生物信息学数据分析,解码基因表达数据产生的细胞。

UTSA个性化的方法来分析基因表达在单细胞水平使这项工作不同。先前的方法依赖于分析组的细胞,但是当他们捆绑在一起,在实验中,单个细胞之间的差异是平均,因此模糊。因此,UTSA的新方法提供了重要的数据,可以帮助发现潜在生物学精子是如何生产和可能出错的人患有不孕症。

“这是我们如何找到针在干草堆,”赫尔曼说。“之前我们不能够分开不同的细胞有不同的功能,为了准确理解它们是如何不同,我们着眼于个体的单个细胞,而不是典型的散装的方式抓住他们作为一个群体。”

UTSA基因表达的新数字图书馆提供了许多科学应用。它可以帮助改善男性不育症的临床诊断,因为他们的基因表达“签名”将是不同的比正常男性现在描述在这个新数据库。UTSA资源也可以帮助提供一个基础创新下一代的男性避孕术,甚至可能发展精子在体外。

研究人员希望的方法也可以应用于其他生物过程在体内以发现新的信息,以此为基础新方法来诊断,治疗或预防各种疾病。

“这是一个梦想几十年来采取最原始的睾丸细胞,并将其转换成精子在培养皿中,然而这却从来没有成功过,”赫尔曼说。“如果有人在培养皿中会产生精子细胞,他们会想知道那些类似的这些细胞在体内自然发生。生成的数据现在提供了一个参考图书馆进行比较。”