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正在小鼠卵母细胞中

归档日期:05-19       文本归类:英属哥伦比亚大学      文章编辑:爱尚语录

  4月29日,清华大学人命学院颉伟咨询组、上海交通大学李力咨询组与中邦科学院动物咨询所李伟咨询组通过合作无懈,正在《自然-遗传》期刊以长文方式报道了题为“SETD2调控母源外观基因组、基因组印记以赶早期胚胎发育”(SETD2 regulates the maternal epigenome, genomic imprinting and embryonic development)的咨询论文,阐明外观遗传装饰之间怎么通过互相效率确立卵子外观基因组包罗基因印记,以及卵子外观基因组怎么对早期胚胎发育发作紧急影响。这一紧急出现不单阐通晓母源外观基因组简直立机制和性能,还为将降临床评估卵母细胞质地以及搜索早期发育闭连疾病供给了新的咨询宗旨。

  正在人命肇始的时间,壮健的卵母细胞对付胚胎早期发育是至闭紧急的。卵母细胞不单供给了一半的DNA,并且供给了受精卵发育所必定的母源mRNA、卵白质、细胞器等。其余,卵母细胞中的外观遗传消息如基因印记则保障了哺乳动物的两性生息。意思的是,之前咨询讲明,哺乳动物卵母细胞具有怪异的外观基因组。比如,DNA甲基化正在小鼠卵母细胞平分布于灵活转录区域。而组卵白装饰H3K4me3和H3K27me3则高度富集正在转录按捺,具有DNA低甲基化的区域(Partially Methylated Domains, PMD)。然而这种怪异的外观基因组正在卵母细胞中是怎么确立的,以及怎么影响卵子爆发和早期胚胎发育至今还是知之甚少。

  SETD2是一种组卵白甲基转化酶,可能正在组卵白H3第36位赖氨酸上加上三个甲基妆扮饰(H3K36me3)。H3K36me3一样浮现正在转录灵活区域,被注明是一种由RNA聚拢酶转录时所带来的组卵白装饰。正在该咨询中,咨询职员起初诈欺颉伟课题组于2016年斥地的高乖巧STAR ChIP-seq本领,体例地检测了小鼠卵母细胞与早期胚胎发育经过中H3K36me3的漫衍情状。咨询职员出现,正在小鼠卵母细胞中,H3K36me3与DNA甲基化体现万分强的正闭连性,而与H3K4me3以及H3K27me3则体现互斥漫衍形式。随后,通过正在卵母细胞中特异性敲除Setd2,咨询职员出现该雌性小鼠具有不育特质。进一步咨询出现,卵母细胞中外观遗传装饰的漫衍情状爆发了壮大的变化,蕴涵以下几个方面:1)H3K36me3正在全基因组根本遗失;2)全基因组的DNA甲基化确立高度很是;3)母源基因印记十足遗失,同时这些区域纰谬的加上了拮抗DNA甲基化的H3K4me3。4)H3K4me3和H3K27me3被纰谬简直立正在良众其他的转录灵活区域,个中H3K27me3的纰谬确立伴跟着基因转录下调。与之同时,Setd2敲除卵母细胞排卵率消浸,受精后早期胚胎发育阻滞正在受精卵1细胞时候。为了进一步咨询Setd2缺陷卵子怎么形成早期胚胎发育阻滞,咨询职员通过卵母细胞核质相易以及单精子显微打针受精的本领,揭示了Setd2母源缺陷的细胞质可能惹起植入前胚胎发育阻滞,而染色质的缺陷则会导致植入后胚胎发育致死。所以,SETD2行为一个卵子外观基因组的中央调控因子,对确保卵母细胞外观基因组的寻常确立,以及庇护随后胚胎发育至闭紧急。综上所述,该咨询体例地正在小鼠卵母细胞发育经过中搜索了外观基因组确立的分子机制,揭示了卵子外观基因组正在卵子爆发和早期胚胎发育经过中的紧急性能。

  颉伟老师、李力老师与李伟老师为本文的通信作家,清华大学人命科学协同核心博士后徐倩华、博士咨询生向云龙、清华大学人命学院博士咨询生王秋军以及中邦科学院动物咨询所博士后王乐韵为本文配合第一作家。协作试验室包罗英属哥伦比亚大学Matthew C. Lorincz咨询组、Louis Lefebvre咨询组与武汉大学吴旻咨询组等。该课题获得了清华大学试验动物核心,生物医学测试核心基因测序平台以及算计平台的大举协助和援救。该咨询获取了邦度科技部中心研发部署、邦度中心根柢咨询兴盛部署(973部署)、邦度自然科学基金委凸起青年基金、北京市科技部署、清华北大人命科学协同核心以及美邦霍华德歇斯医学咨询所邦际咨询学者(HHMI International Research Scholar) 的经费援救。

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