fa بررسی بیان ژن Tsga10 در فرایند تمایز سلول‌های بنیادی جنینی موشی به سلول‌های ژرمینال در محیط آزمایشگاهی مقاله اصیل Original Article زمینه و هدف: تولید سلول‌های ژرمینال در محیط آزمایشگاهی می‌تواند نوید‌دهنده درمان تعدادی از موارد ناباروری مردان باشد. مطالعه حاضر ضمن بررسی فرایند تمایز سلول‌های بنیادی جنینی موش به سلول‌های ژرمینال، بیان ژن Testis specific 10 (Tsga10) را نیز برای اولین‌بار در این فرایند مورد بررسی قرار داده است. روش بررسی: این مطالعه یک مطالعه آزمایشگاهی (In vitro) است که در گروه ژنتیک پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران از بهمن 1390 تا اسفند 1391 انجام شده است. سلول‌های بنیادی جنینی موشی توسط رتینوییک اسید (Retinoic acid, RA) به سمت سلول‌های ژرمینال القا شدند. در نمونه سلول‌های در حال تمایز روزهای هفت، 12 و 25 بیان سه گروه از ژن‌های Pre-meiotic، Meiotic و Post-meiotic با استفاده از Reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) بررسی شد. برای بررسی بیان ژن Tsga10 به‌عنوان یک ژن اختصاصی اسپرماتوژنز، Real-time RT-PCR انجام گرفت و نتایج تفسیر گردید. حضور پروتیین TSGA10 در سلول‌های تمایز‌یافته با وسترن بلاتینگ و ایمونوسایتوشیمی (Immunocytochemistry) تایید شد. یافته‌ها: در مراحل اولیه روند تمایز (روز 12) میزان نسبی بیان Tsga10 به 32/0 مقدار پایه آن در سلول‌های غیر تمایز‌یافته کاهش یافت. پس از بیان ژن‌های Post-meiotic (روز 25) میزان نسبی بیان Tsga10 به‌مقدار 2/2 افزایش یافت. همچنین میزان بیان نسبی Tsga10 در بیضه موش پنج، 10 و 15 روزه به‌ترتیب 125، 150 و 170 بود. این میزان در بیضه موش بالغ برابر 1650 برآورد شد. نتیجه‌گیری: در طی فرایند تمایز سلول‌های بنیادی جنینی، بیان Tsga10 پس از بیان ژن‌های Post-meiotic نسبت به مرحله Meiotic حدود 6/6 برابر افزایش داشت. افزایش بیان Tsga10 در طی عبور از مرحله Meiotic به Post-meiotic، نقش این ژن و محصول پروتیین آن‌را در مراحل تکامل سلول‌های ژرمینال نشان می‌دهد. Background: About 15% of couples have fertility problems and male factor in fertility accounts for half of the cases. In vitro generation of germ cells introduces a novel approach to male infertility and provides an effective system in gene tracking studies, however many aspects of this process have remained unclear. We aimed to promote mouse embryonic stem cells (mESCs) differentiation into germ cells and evaluate its effectiveness with tracking the expression of the Testis specific 10 (Tsga10) during this process. Methods: This is an in vitro study that was performed in department of Medical Genetics in Tehran University of Medical Sciences from February 2012 to March 2013. Mouse embryonic stem cells were cultured on mouse embryonic fibroblast as feeder layer. Then mESCs were differentiated into germ cells in the presence of Retinoic Acid. Based on developmental schedule of the postnatal testis, samples were taken on the 7th, 12th and 25th days of the culture and were subjected to expression analysis of a panel of germ cell specific genes (Stra8 as pre-meiotic, Dazl and Sycp3‌ as meiotic and Protamin1 and Spata19 as Post-meiotic). Expression of Testis Specific Gene 10 (Tsga10) at RNA and protein levels was then analyzed. Results: It was shown that transition of embryonic stem cells from mitosis to meiosis occurred between 7th and 12th days of mESC culture and post-meiotic gene expression did not occur until 25th day of the culture. Results showed low level of Tsga10 expression in undifferentiated stem cells. During transition from meiotic to post-meiotic phase, Tsga10 expression increased in 6.6 folds. This finding is in concordance with in vivo changes during transition from pre-pubertal to pubertal stage. Localization of processed and unprocessed form of the related protein was similar to those in vivo as well. Conclusion: Expression pattern of Tsga10, as a gene with critical function in spermatogenesis, is similar during in vitro and in vivo germ cell generation. The results suggest that in vitro derived germ cells could be a trusted model to study genes behavior during spermatogenesis. بیان ژن, Tsga10, سلول‌های بنیادی جنینی, تمایز سلولی, ناباروری مردان, موش Cell differentiation, embryonic stem cells, gene expression, male infertility, mice, Tsga10 748 754 http://tumj.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-25-5291&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Miryounesi سید محمد میریونسی No Genomic Research Center, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. مرکز تحقیقات ژنومیک، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی Zeinab Jamali زینب جمالی No Department of Medical Genetics, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه ژنتیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران Masoumeh Razipour معصومه رضی‌پور No Department of Medical Genetics, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه ژنتیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران Elahe Alavinejad الهه علوی‌نژاد No Department of Medical Genetics, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه ژنتیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران Mohammad Hossein Modarressi محمد حسین مدرسی modaresi@tums.ac.ir Yes Department of Medical Genetics, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه ژنتیک پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران