Influenece of cooperation between Creb3l4, H1.1, Acr and Tnp2 on mice spermatogenesis

Creb3l4 belongs to ATF/CREB family transcriptor factors with basic – domain leucine Zipper (bZip). The proteins of this family regulate gene expression through binding to DNA sequence known as c–AMP Response Element (CRE). The recent study showed the high Creb3l4 expression in testis that indicates his potential role in the control of the spermatogenesis process.The spermatogenesis is a complex process, controlled by a lot of genes. One can include the genes involved in the process of chromatin condensation (e.g. H1.1, Tnp2) as well as into correct functioning of the structure typical of the spermatozoa, e.g. of acrosome (Acr).Although potential role of mentioned genes seems to be considerable, results from analysis of single knockouts of these genes are contradicting. For this reason, the examing of mutual interactions between genes is significant. To investigate whether Creb3l4 is cooperating with H1.1, Acr and Tnp2 two group of mice males with multiple knockouts were compared. It was analysed H1.1-/-/Acr-/-/Tnp2-/-/YBr and H1.1-/-/Acr-/-/Tnp2-/-/Creb3l4-/-/YBR males. H1.1-/-/Acr-/-/Tnp2-/-/YBr and H1.1-/-/Acr-/-/Tnp2-/-/Creb3l4-/-/YBR males were analysed.Results for research model reveal that Creb3l4 is involved in the control of motility, vitality, sperm head morphology and process of male germ cell maturation. However it has not been shown that the analysed gene in cooperation with H1.1, Acr and Tnp2 participated in the regulation of the apoptosis process which could contribute to changes in the testis histology.The results from this work compared with the knowledge about single knockouts of H1.1, Acr, Tnp2 and Creb3l4 explicitly are proving that mutual interactions between genes are essential in the process of the male gametogenesis.

Creb3l4 należy do rodziny czynników transkrypcyjnych ATF/CREB, posiadającej w swej budowie domenę „suwaka leucynowego”. Białka należące do tej rodziny regulują ekspresję genów poprzez wiązanie do sekwencji DNA nazywanej CRE (c – AMP Response Element). Wcześniejsze badania wykazały wysoką ekspresję Creb3l4 w jądrach co wskazuje na potencjalną jego rolę w kontroli przebiegu procesu spermatogenezy. Spermatogeneza jest złożonym procesem, kontrolowanym przez wiele genów. Można do nich zaliczyć geny zaangażowane w proces kondensacji chromatyny (np. H1.1,Tnp2) jak również w prawidłowe funkcjonowanie struktur właściwych dla plemnika, np. akrosomu (Acr). Pomimo, że potencjalna rola wymienionych genów wydaje się być znaczna, wyniki uzyskane z analizy pojedynczych nokautów tych genów niejednokrotnie temu zaprzeczają. Z tego względu niezwykle istotne jest badanie wzajemnych interakcji między genami.W celu wykazania czy Creb3l4 współdziała z genami dla H1.1,Acr i Tnp2 porównano ze sobą dwie grupy samców obarczonych wielokrotnymi nokautami. Analizie poddano osobniki H1.1-/-/Acr-/-/Tnp2-/-/YBr oraz H1.1-/-/Acr-/-/Tnp2-/-/Creb3l4-/-/YBr.Uzyskane dla badanego modelu wyniki wskazują na zaangażowanie genu Creb3l4 w kontrolę ruchliwości, żywotności, morfologii główek plemników oraz procesu dojrzewania męskich komórek rozrodczych. Nie wykazano natomiast by analizowany gen we współpracy z H1.1, Acr oraz Tnp2 brał udział w regulacji procesu apoptozy, który mógłby przyczyniać się do zmian w obrazie histologicznym jąder.Wyniki uzyskane w niniejszej pracy w porównaniu z wiedzą na temat pojedynczych nokautów genów H1.1, Acr, Tnp2 oraz Creb3l4 jednoznacznie dowodzą istotności wzajemnych interakcji pomiędzy genami na przebieg męskiej gametogenezy.