Genetic and epigenetic mechanisms of regulation, chronology and dynamics of spermatogenesis of mammals

L F Kurilo,M I Shtaut

doi:10.17650/2070-9781-2015-1-31-40

Abstract

Genetic and epigenetic mechanisms of spermatogenesis – long process with many stages regulation are discussed. DNA code is the entirety of hereditary information, epigenetic mechanisms of gene regulation act without altering primary nucleotide sequences. Epigenetic regulation is a complex process, in which components of different groups of epigenetic modifications (non-coding RNAs, DNA methylation and histone modification) work together. Mistakes in any of the components of the process may cause impaired spermatogenesis and/or infertility, and may cause epigenetic diseases. Nowadays 90 imprinted genes and loci on 13 chromosomes are revealed. More then 10 human diseases involving genomic imprinting are known (Angelman syndrome, Prader–Willi syndrome, Russell–Silver syndrome, Beckwith–Wiedemann syndrome etc.). DNA methylation is essential for normal development and is associated with a number of key processes including animal growth and development, transcription, DNA replication and reparation, cell differentiation, genomic imprinting, X-chromosome inactivation, suppression of repetitive elements and carcinogenesis.

Highlights

Genetic and epigenetic mechanisms of regulation, chronology and dynamics of spermatogenesis of mammals L.F
DNA code is the entirety of hereditary information, epigenetic mechanisms of gene regulation act without altering primary nucleotide sequences
DNA methylation is essential for normal development and is associated with a number of key processes including animal growth and development, transcription, DNA replication and reparation, cell differentiation, genomic imprinting, X-chromosome inactivation, suppression of repetitive elements and carcinogenesis

Summary

МЕТАФАЗА I МЕЙОЗА СПЕРМАТОЦИТЫ II МЕТАФАЗА II МЕЙОЗА СПЕРМАТИДЫ

Продукт гена мыши Blimp запускает дифферен- вании клеточных контактов при миграции ППК [32]. Большинство генов в хроматине спермиев высоствуют в регуляции клеточного цикла и метилирования коконденсированы с помощью протаминов, в то время. Но мало внимания уделяется другим белкам (кроме гистонов и протаминов), ассоцииро- сперматогониев; затем они трансформируются в сперванным с хроматином спермиев и также выполняю- матоциты I, вступающие в I деление мейоза, после щим эпигенетическую роль. Н3-варианты гистонов – специфиче- В результате образуется новый тип клеток – покоящиские для ПК гистоны – появляются в сперматогониях, еся или прелептотенные сперматоциты, в которых позже – в сперматидах, но большинство из них синте- происходит последний в ходе сперматогенеза синтез зируется и включается в хроматин во время мейоза. Хромосом в митозе, это позволяет предполагать роль Определенное число ПК у детей после рождения фосфорилированных вариантов Н3 в прохождении вступает в дегенерацию, что отражает естественную мейоза. Количественные характеристики состава ПК в яичках эмбрионов и плодов человека мужского пола [35]

Число исследованных эмбрионов

Epigenetic regulation of mouse sex determination by the histone demethylase