Mejoza to unikalny proces podziału, który zachodzi w gametach (oocytach i plemnikach) i obejmuje dwa kolejne podziały bez ingerencji syntezy DNA w celu segregacji homologicznych chromosomów i chromatyd siostrzanych podczas mejozy-I i mejozy-II, odpowiednio1. Błędy w segregacji chromosomów podczas podziału mejotycznego w oocytach mogą skutkować aneuploidią, która jest dziedziczona przez zarodek podczas zapłodnienia. Warto zauważyć, że częstość występowania aneuploidii w rozwijających się zarodkach wzrasta wraz z wiekiem matki i jest główną przyczyną wrodzonych wad wrodzonych, a także utraty ciąży u kobiet1,2, co podkreśla ważną potrzebę zrozumienia molekularnych podstaw aneuploidii podczas podziału mejotycznego.
Podczas podziału komórki, segregacja chromosomów jest w decydującym stopniu zależna od montażu aparatu wrzeciona mikrotubuli i ustanowienia stabilnych interakcji chromosom-mikrotubula dla prawidłowego przyłączenia do przeciwległych biegunów wrzeciona. Co ważne, tworzenie wrzeciona mejotycznego w oocytach ssaków różni się od mitozy w komórkach somatycznych i jest regulowane przez unikalne centra organizujące mikrotubule (MTOC), które nie mają centrioli3,4. Niezbędne białka niezbędne do zarodkowania i organizacji mikrotubul lokalizują się w MTOC oocytów, w tym γ-tubulina, która katalizuje składanie mikrotubul. Ponadto perycentryna działa jako niezbędne białko rusztowania, które wiąże i zakotwicza γ-tubulinę, a także inne czynniki w MTOC5. Warto zauważyć, że nasze badania pokazują, że wyczerpanie kluczowych białek związanych z MTOC zakłóca organizację wrzeciona mejotycznego i prowadzi do błędów segregacji chromosomów w oocytach, które nie są w pełni rozwiązane przez punkt kontrolny składania wrzeciona (SAC)6,7. W związku z tym defekty stabilności wrzeciona, które nie powodują zatrzymania mejozy, stanowią znaczne ryzyko, przyczyniając się do aneuploidii. Pomimo ich zasadniczej roli w składaniu i organizacji wrzeciona, skład i funkcja białek MTOC oocytów pozostaje słabo poznana.
Testowanie funkcji specyficznych białek docelowych w oocytach ssaków jest wyzwaniem, ponieważ komórki stają się transkrypcyjnie spokojne na krótko przed wznowieniem mejozy8,9. W związku z tym oocyty przedowulacyjne polegają na matczynych zapasach mRNA, aby wznowić mejozę i wspierać podział mejotyczny, a także pierwsze podziały rozszczepienia po zapłodnieniu10,11. Skuteczność degradacji transkryptów mRNA w oocytach ssaków za pośrednictwem interferencji RNA (RNAi) jest dobrze znana, a matczyne RNA rekrutowane do translacji podczas dojrzewania mejotycznego są szczególnie podatne na siRNA ukierunkowane na 12-14. Dlatego mikroiniekcja krótkich interferujących RNA (siRNA) do oocytów stanowi cenne podejście do wyczerpania docelowych mRNA do testów funkcjonalnych.
Tutaj opisujemy metody izolacji mysich oocytów i pośredniczonego przez siRNA zubożenia określonych transkryptów, aby przetestować funkcję niezbędnego białka związanego z MTOC, perycentryny. Ponadto opisujemy warunki analizy immunofluorescencyjnej w celu oceny tworzenia wrzeciona mejotycznego w oocytach.