RIKEN-Forscher haben ermittelt, wie ein protein, das Transporte essentiellen Aminosäuren über die Plazenta trägt zur normalen embryonalen Entwicklung von Säugetieren.
Die Plazenta bietet eine unterstützende Umgebung für die Entwicklung von säugetier-Föten. Eine seiner wichtigsten Rollen ist die Bereitstellung von Nährstoffen, einschließlich Aminosäuren, von der Mutter. Aber die molekularen Mechanismen, die hinter der Lieferung von Aminosäuren sind nicht gut verstanden.
Nun, ein team unter der Leitung von Atsuo Ogura von der RIKEN BioResource Research Center durchgeführt hat, eine genetische Studie untersucht die Rollen, die Aminosäure-Transporter in der Plazenta in der Entwicklung spielen. Ihr Interesse ist das Klonen von Säugetieren Zellen, den sogenannten somatischen zellkerntransfer (SCNT), die bietet ein enormes Potenzial für die Erzeugung von Vieh mit nützlichen genetischen Merkmale, der Erzeugung von Tiermodellen für die Krankheit, und der reproduktiven Medizin.
„Allerdings, SCNT erzeugten Embryonen Häufig zeigen verschiedene Entwicklungsstörungen, darunter eine ungewöhnlich große Plazenta“, sagt Shogo Matoba, senior research scientist Ogura lab. „Nur 1-5 Prozent des SCNT-geklonte Maus-Embryonen entwickeln sich bis zum Begriff.“
Eine Rasterfahndung Suche nach abnorm regulierten Genen in der Plazenta von diesen geklonten Embryonen führte die Wissenschaftler zu kleine Neutrale Aminosäure-transporter 4 (SNAT4), die gehört zu einer größeren Familie von Proteinen, die die Lieferung von einer Vielzahl von Aminosäuren. Ogura und Matoba eine Reihe von genetischen Manipulationen zum besseren Verständnis dieses protein ist wichtig in der frühen Entwicklung von Maus-Embryonen.
Nach der Bestätigung, dass SNAT4 ist ausdrücklich in der gesunden Plazenta, verwendeten die Forscher den CRISPR–Cas9-gen-editing-Technologie zur Erzeugung von Maus-Embryonen, waren mangelhaft in SNAT4. Die daraus resultierenden Welpen waren stark untergewichtig, und nur 28 Prozent am Leben waren, zwei Wochen nach der Entbindung.
Die Forscher gezüchtet SNAT-4-defizienten Männchen mit normalen Weibchen, und fand, dass die daraus resultierenden Schwangerschaften doch immer wieder stark untergewichtig Embryonen mit ebenso unterentwickelten Plazenta. Diese Veränderungen waren assoziiert mit einer reduzierten Aminosäure-Level im Verkehr von fetalen Mäusen, anspielend auf eine wahrscheinliche Ursache für diese gestörte Entwicklung.
Da SNAT4 auffallend ist, überexprimiert in SCNT-generierten Embryonen, könnte dies möglicherweise erklären die ungewöhnlich große Plazenta beobachtet in diesem Zusammenhang.
Diese Ergebnisse haben auch Implikationen für die normale menschliche Fortpflanzung. „Die SNAT4-knockout-Mäusen zeigten Phänotypen ähnlich denen, die gesehen werden in intrauterine Wachstum Retardierung“, sagt Matoba, bezieht sich auf eine Entwicklungs-Abweichung, können möglicherweise dazu führen, Fehlgeburt. „Diese Tiere könnte ein wertvolles Modell für die Erforschung der Mechanismen dieses Phänomen bei Säugetieren—einschließlich des Menschen.“