本期選擇幾篇有代表性的應(yīng)用微量/單細(xì)胞DNA甲基化組學(xué)研究發(fā)表的SCI期刊論文,看看科研專家們是如何利用珍稀樣本發(fā)表高分DNA甲基化研究文章的(物種涵蓋人、猴坐慰、水牛、豬用僧、小鼠等)结胀。
01: ?DNA甲基化測序助力人多能干細(xì)胞向胚胎全能8細(xì)胞的人工誘導(dǎo)
Rollingback human pluripotent stem cells to an eight-cell embryo-like stage
發(fā)布平臺(tái):Nature
發(fā)表時(shí)間:2022年3月
技術(shù)平臺(tái):RRBS、微量WGBS责循、scRNA-seq糟港、scATAC-seq、SMART-seq2等單細(xì)胞測序技術(shù)
單細(xì)胞測序分析確定了與這種轉(zhuǎn)化相關(guān)的基因網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵調(diào)控因子院仿。在這個(gè)轉(zhuǎn)化過程中秸抚,DPPA3和TPRX1基因起到關(guān)鍵作用:DPPA3基因在整個(gè)8CLC轉(zhuǎn)化過程中誘導(dǎo)DNA去甲基化速和,TPRX1是8CLC基因網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵調(diào)控因子。
DNA甲基化是基因表達(dá)的重要調(diào)控因子颠放,在早期胚胎發(fā)育、始發(fā)態(tài)向原始態(tài)多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程中吭敢,DNA甲基化將發(fā)生顯著動(dòng)態(tài)改變碰凶。已有研究報(bào)道,人工誘導(dǎo)過程DNA大范圍的去甲基化與基因組穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān)省有。研究者通過與胚胎發(fā)育8細(xì)胞DNA甲基化對(duì)比痒留,探究e4CL培養(yǎng)基用于8CLC細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程中谴麦,原始多能和全能性基因的甲基化變化情況蠢沿。
首先,對(duì)始發(fā)態(tài)PSC匾效、4CL 12天培養(yǎng)的原始態(tài)PSC和進(jìn)一步e4CL 5天培養(yǎng)舷蟀,以及直接e4CL 7天培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行簡化基因組甲基化測序。結(jié)果顯示4CL 12天培養(yǎng)的原始態(tài)PSC甲基化水平比始發(fā)態(tài)PSC甲基化水平更低(圖2a)面哼,且與各種已發(fā)表的誘導(dǎo)技術(shù)相比野宜,4CL 12天培養(yǎng)的原始態(tài)PSC基因組印跡位點(diǎn)與胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (ICM) 相似性程度更高(圖2b) 。直接e4CL 7天培養(yǎng)細(xì)胞甲基化水平與胚胎8細(xì)胞甲基化水平相似(圖2a)魔策。
此外,通過對(duì)8CLC細(xì)胞闯袒,4CL 12天培養(yǎng)原始PSC細(xì)胞以及始發(fā)態(tài)PSC細(xì)胞進(jìn)行全基因組單/微量細(xì)胞甲基化測序虎敦,結(jié)果顯示,8CLC甲基化水平比4CL 12天培養(yǎng)的原始PSC或始發(fā)態(tài)PSC細(xì)胞甲基化水平更低政敢,跟8細(xì)胞胚胎甲基化水平相當(dāng)(圖3a)其徙。轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)、gene bodies和特定基因元件(如增強(qiáng)子喷户、CG島唾那、LTR、SINE褪尝、LINE闹获、intergenic和intragenic等),8CLC甲基化水平也同樣比4CL 12天培養(yǎng)的原始PSC或始發(fā)態(tài)PSC細(xì)胞甲基化水平低(圖3b河哑,c)昌罩。
無論是簡化基因組甲基化測序結(jié)果還是微量細(xì)胞全基因組甲基化測序茎用,原始多潛能基因和全能基因甲基化水平都保持相對(duì)一致水平(圖4)。
為進(jìn)一步探索8CLC細(xì)胞形成分子機(jī)制轨功,研究者分析了不同細(xì)胞狀態(tài)的基因表達(dá)差異旭斥,發(fā)現(xiàn)449個(gè)基因表達(dá)在8CLC中上調(diào),幾乎無下調(diào)基因古涧。其中DPPA3和TPRX1基因處于上調(diào)前五基因內(nèi)垂券。已知DPPA3與UHRF1及DNMT1作用,控制小鼠卵母細(xì)胞被動(dòng)去甲基化過程羡滑。DPPA3也通過調(diào)控印記基因甲基化修飾菇爪,參與到小鼠體細(xì)胞重編程過程。作者敲除DPPA3基因阻斷了始發(fā)態(tài)PSC細(xì)胞向原始態(tài)PSC細(xì)胞的轉(zhuǎn)化柒昏。敲除TPRX1基因阻斷了階段式e4CL和直接e4CL誘導(dǎo)8細(xì)胞胚胎標(biāo)志物的形成凳宙,但是對(duì)4CL 12天培養(yǎng)原始態(tài)PSC的形成影響不大。與上述結(jié)果相對(duì)應(yīng)职祷,DPPA3基因敲除后氏涩,4CL 12天和e4CL直接7天細(xì)胞基因組DNA甲基化整體升高(圖5a)。DPPA5和KHDC3L等原始多潛能基因有梆,以及TPRX1和TRIM43等全能基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)區(qū)域DNA甲基化在DPPA3敲除后都升高(圖5b-d)是尖。DPPA3敲除后,基因間區(qū)DNA甲基化同樣升高(圖5e)泥耀,提示其作為遠(yuǎn)端調(diào)節(jié)區(qū)域和3D染色質(zhì)相互作用的潛在位點(diǎn)?饺汹。表明8CLC轉(zhuǎn)化過程中細(xì)胞功能和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的重組發(fā)生了重大變化。
02:微量DNA甲基化測序助力中國科學(xué)家成功構(gòu)建胚胎干細(xì)胞嵌合體猴兜辞,登上《細(xì)胞》封面
Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells (高比例胚胎干細(xì)胞貢獻(xiàn)的出生存活嵌合體猴)
發(fā)布平臺(tái):Cell
發(fā)表時(shí)間:2023年11月
北京時(shí)間2023年11月9日,《Cell》期刊以封面文章的形式在線發(fā)表了題為《Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells》(高比例胚胎干細(xì)胞貢獻(xiàn)的出生存活嵌合體猴)的研究論文陨囊,該研究在國際上首次成功構(gòu)建了高比例胚胎干細(xì)胞貢獻(xiàn)的出生存活嵌合體猴弦疮,并證實(shí)了猴胚胎干細(xì)胞可以高效地貢獻(xiàn)到胚外胎盤組織和生殖細(xì)胞。
首先蜘醋,研究者首先利用之前報(bào)道的人類原始造血干細(xì)胞(ESC)的提取方案胁塞,從17個(gè)E7(胚胎第7天)擴(kuò)增囊胚中建立了9個(gè)猴原始造血干細(xì)胞系。之后選擇了四種人類多能干細(xì)胞(PSC)培養(yǎng)基進(jìn)行原始細(xì)胞到多能干細(xì)胞的轉(zhuǎn)化:RSeT(基于NHSM24)压语、5iLAF啸罢、PXGL和4CL。此外胎食,此研究還引入了LCDM扰才,它可產(chǎn)生人類擴(kuò)展?jié)撃芨杉?xì)胞,這是一種分化能力更強(qiáng)的PSC厕怜。在每種條件下衩匣,此研究使用了5個(gè)引物猴ESC株系(2個(gè)雄性和3個(gè)雌性)進(jìn)行轉(zhuǎn)化蕾总。所有條件下的克隆均在2-4個(gè)傳代內(nèi)都出現(xiàn)了圓頂形形態(tài)(類似小鼠原始態(tài)胚胎干細(xì)胞),但RSeT的形態(tài)變化較小琅捏,且使用4CL生百、RSeT和LCDM可將全部5個(gè)引物猴ESC株系成功轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的PSC,且經(jīng)過20多次傳代后表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落形態(tài)柄延。定量RT-PCR(RT-qPCR)分析表明蚀浆,所有轉(zhuǎn)化的ESC株系都表達(dá)經(jīng)典的多能基因,其水平與原始ESCs相當(dāng)搜吧。在所有轉(zhuǎn)化的ESCs中市俊,原始多能性基因的表達(dá)水平都不同程度地高于原始ESCs,其中在5iLAF和4CL培養(yǎng)的細(xì)胞中表達(dá)水平最高滤奈。KLF17摆昧、SOX2和NANOG的免疫染色進(jìn)一步證實(shí)了這些發(fā)現(xiàn)。
此外僵刮,經(jīng)RNA測序(RNA-seq)檢測据忘,在所有轉(zhuǎn)化的ESC中鹦牛,多個(gè)原始ESC富集基因下調(diào)搞糕,而在4CL和5iLAF ESC中,原始多能性網(wǎng)絡(luò)被更強(qiáng)地激活曼追∏涎觯基因本體(GO)分析顯示,在4CL和5iLAF ESCs中礼殊,與干細(xì)胞群體維持和DNA修飾相關(guān)的基因表達(dá)豐富驹吮,而在PXGL ESCs中,軸突導(dǎo)向和神經(jīng)分化相關(guān)基因表達(dá)豐富晶伦。這些結(jié)果表明碟狞,4CL和5iLAF ESCs的原始狀態(tài)穩(wěn)定,但PXGL ESCs的幼稚狀態(tài)不穩(wěn)定婚陪,這反映了物種對(duì)這種培養(yǎng)基反應(yīng)的特異性差異族沃。然后,此研究通過基于液滴的單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)研究了猴子的原始ESCs和在4CL泌参、5iLAF和PXGL培養(yǎng)的ESCs的發(fā)育狀態(tài)脆淹。相關(guān)性分析和均勻流形近似與投影(UMAP)顯示,4CL和5iLAF ESCs更接近于ICM和植入前的上胚層沽一,primed ESCs更接近于植入后晚期的上胚層盖溺,而PXGL ESCs則同時(shí)位于這兩個(gè)分組中(圖1)。
由于DNA去甲基化是一種表觀遺傳學(xué)機(jī)制烘嘱,通過這種機(jī)制昆禽,原始ESC可轉(zhuǎn)化為幼稚多能狀態(tài),因此研究進(jìn)行了微量DNA全基因組亞硫酸氫鹽測序(Micro-WGBS)蝇庭。結(jié)果表明为狸,在RSeT、PXGL和LCDM中培養(yǎng)的ESCs的DNA甲基化水平較高(83%-86%)遗契,與原始ESCs的水平相似辐棒;4CLESCs的水平較低(72%),而5iLAFESCs的水平最低(52%)牍蜂,4CL和5iLAFESCs顯示的印記基因DNA甲基化模式與ICM更為接近(圖2)漾根。
此研究還在4CL原始轉(zhuǎn)化的不同階段進(jìn)行了全基因組甲基化分析,發(fā)現(xiàn)包括原始多能基因位點(diǎn)(KLF17鲫竞、DPPA3和DNMT3L3)在內(nèi)的所有基因組元件都出現(xiàn)了漸進(jìn)的DNA去甲基化現(xiàn)象辐怕。另外,在4CL原始轉(zhuǎn)換的不同時(shí)期進(jìn)行了甲基化測序从绘,發(fā)現(xiàn)包括原始多能基因位點(diǎn)(KLF17寄疏、DPPA3和DNMT3L3)在內(nèi)的所有基因組元件都出現(xiàn)了逐漸的DNA去甲基化過程。此外僵井,在轉(zhuǎn)化過程中陕截,一些印記基因的啟動(dòng)子區(qū)域也檢測到了動(dòng)態(tài)去甲基化(圖3)。
以上研究證明了與在其他人類造血干細(xì)胞培養(yǎng)基中培養(yǎng)的猴子造血干細(xì)胞相比淌实,4CL造血干細(xì)胞顯示出更均衡的全基因組DNA去甲基化冻辩,同時(shí)具有原始多能基因的高表達(dá)水平和基因組穩(wěn)定性。
為了提高注射早期猴胚胎中ESC的存活率微猖,此研究對(duì)4CL造血干細(xì)胞的培養(yǎng)方案進(jìn)行了優(yōu)化并將體外培養(yǎng)干細(xì)胞注射到早期胚胎中形成嵌合猴胚胎缘屹,移植到代孕雌猴體內(nèi)凛剥,成功培育出了活產(chǎn)嵌合體。在確認(rèn)代孕雌猴懷孕的12例妊娠中轻姿,有4例流產(chǎn)胎兒和6例足月活產(chǎn)后代逻炊,其中包含一個(gè)流產(chǎn)的男胎(9號(hào))和一個(gè)活產(chǎn)的男胎(10號(hào))犁享。而DNA甲基化水平異常是導(dǎo)致小鼠嵌合不良的一個(gè)眾所周知的原因炊昆,為了深入了解9號(hào)嵌合猴流產(chǎn)和10號(hào)活產(chǎn)嵌合猴健康受損的情況,此研究選擇ESC分化的和宿主胚胎分化的GFP序列信號(hào)陽性(GFP+)和GFP序列信號(hào)陰性(GFP-)的-成纖維細(xì)胞和骨髓細(xì)胞(BMCs)進(jìn)行了微量全基因組甲基化測序(Micro-WGBS)以研究表觀遺傳學(xué)狀態(tài)视乐。GFP+BMCs的DNA甲基化水平(約80%)高于GFP-BMCs(約72%)這種高甲基化分布在不同的基因組區(qū)域敢茁。在GFP+和GFP- BMCs之間共鑒定出18,462個(gè)不同的甲基化區(qū)域彰檬,顯示出高甲基化(hyperDMRs),其中9%在啟動(dòng)子區(qū)域捧颅,870個(gè)顯示出低甲基化(hypoDMRs)瓶堕。對(duì)這些hyperDMRs對(duì)應(yīng)的基因進(jìn)行的GO分析表明郎笆,這些基因富集于與發(fā)育相關(guān)的生物過程忘晤,如解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生和系統(tǒng)發(fā)育宛蚓。在與BMC相關(guān)的發(fā)育術(shù)語方面沒有觀察到實(shí)質(zhì)性的富集凄吏。BMC中前100個(gè)表達(dá)基因啟動(dòng)子中的DNA甲基化水平在GFP+和GFP-BMC之間無顯著差異闰蛔。這些發(fā)現(xiàn)與GFP+和GFP- BMCs的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果相當(dāng)相似序六。此研究還分析了印記基因的DNA甲基化水平,發(fā)現(xiàn)GFP+BMCs印記基因啟動(dòng)子區(qū)的DNA甲基化水平略高随抠。同時(shí)拱她,此研究發(fā)現(xiàn)這些印記基因在GFP+和GFP-BMCs中的表達(dá)水平相似,這表明在用4CL ESCs生成的猴嵌合體中沒有明顯的基因組印記缺失桶雀,且與此研究觀察到的猴原始ESCs中的DNA甲基化水平大大高于ICM中的DNA甲基化水平是一致的(圖4)背犯。
03:微量細(xì)胞樣本Micro DNA-BS繪制獼猴植入前胚胎發(fā)育中的DNA甲基化圖譜
標(biāo)題:De novo DNA methylation during monkeypre-implantation embryogenesis.
期刊:Cell Research
發(fā)表時(shí)間:2017.04.27
靈長類動(dòng)物胚胎發(fā)育的關(guān)鍵表觀遺傳調(diào)控主要基于DNA甲基化水平的變化潘拨。本研究使用Micro?DNA-BS對(duì)獼猴早期胚胎發(fā)育過程的5mC進(jìn)行單堿基分辨率惯裕、高覆蓋率的甲基化分析宙彪。分析結(jié)果鑒定了發(fā)育過程中的全基因組DNA去甲基化和從頭甲基化有巧,特別是在從2細(xì)胞到8細(xì)胞階段的過渡期間篮迎,研究首次全面闡明了DNA甲基化動(dòng)力學(xué)的“興衰”甜橱。此外,DNA甲基轉(zhuǎn)移酶敲降實(shí)驗(yàn)表明难裆,異常的DNA甲基化會(huì)影響靈長類動(dòng)物早期胚胎的正常發(fā)育差牛。本研究結(jié)果進(jìn)一步完善了目前關(guān)于哺乳動(dòng)物DNA甲基化重編程的知識(shí)體系,并為未來靈長類動(dòng)物胚胎發(fā)育的研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源脐恩。
背景:
可能由于技術(shù)上的限制驶冒,還沒有研究揭示早期胚胎發(fā)育過程中的全基因組DNA再甲基化韵卤。
方法:
在這項(xiàng)研究中沈条,研究人員首先優(yōu)化了基于轉(zhuǎn)座酶的全基因組重亞硫酸鹽測序(transposase-based tagmentation bisulfite sequencing)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了微量細(xì)胞(100個(gè)細(xì)胞)的全基因DNA甲基化測序(Micro?DNA-BS)屋厘『谷鳎基于這一技術(shù)父款,研究團(tuán)隊(duì)詳細(xì)的研究了獼猴早期著床前胚胎的DNA甲基化動(dòng)態(tài)變化過程憨攒。
結(jié)果:
研究發(fā)現(xiàn)獼猴早期胚胎發(fā)育過程中CpG位點(diǎn)的DNA甲基化動(dòng)態(tài)變化存在著再甲基化的現(xiàn)象浓恶,特別是8細(xì)胞時(shí)期較為明顯。有意思的是非CpG位點(diǎn)的DNA甲基化變化在合子期及桑椹胚時(shí)期也呈現(xiàn)出了再甲基化的特點(diǎn)。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)這一再甲基化過程是在全基因組水平同時(shí)伴隨著DNA去甲基化過程發(fā)生的伐憾,DNA甲基化酶和去甲基化酶的時(shí)空特異性表達(dá)是造成這一現(xiàn)象的潛在機(jī)制树肃。此外通過對(duì)前期已發(fā)表的人早期著床前胚胎DNA甲基化測序數(shù)據(jù)分析瀑罗,研究人員還發(fā)現(xiàn)人早期胚胎發(fā)育時(shí)DNA去甲基化過程也伴隨著再甲基化的現(xiàn)象。有意思的是乡话,這一再甲基化過程在小鼠早期胚胎發(fā)育中并未觀察到耳奕,這一結(jié)果表明DNA再甲基化可能在靈長類早期胚胎發(fā)育中是一個(gè)保守的機(jī)制屋群。
結(jié)論:
論文首次揭示了靈長類動(dòng)物早期著床前胚胎發(fā)育中的DNA再甲基化過程邪乍,并表明DNA甲基化酶和去甲基化酶的時(shí)空特異性表達(dá)是造成這一現(xiàn)象的潛在機(jī)制对竣。該工作修正了之前一直認(rèn)為的哺乳動(dòng)物早期著床前胚胎發(fā)育只存在去甲基化過程而不存在再甲基化過程的認(rèn)識(shí)柏肪。該項(xiàng)研究為重新認(rèn)識(shí)靈長類早期胚胎發(fā)育的DNA甲基化重編程及生殖受精事件提供了新的思路。
04:單細(xì)胞DNA甲基化與轉(zhuǎn)錄組分析揭示豬生發(fā)泡卵母細(xì)胞成熟的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制
標(biāo)題:Single-cell multi-omics profiling reveals key regulatory mechanisms that poise germinal vesicle oocytes for maturation in pigs(單細(xì)胞多組學(xué)分析揭示了豬生發(fā)泡卵母細(xì)胞成熟的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制)
發(fā)表期刊:Cellular?and Molecular Life Sciences
發(fā)表日期:2023年07月22日?
本研究以青春期母豬卵巢不同大小竇卵泡中的卵母細(xì)胞為研究對(duì)象聂使,采用單細(xì)胞M&T-seq技術(shù)(scWGBS + Smart -seq2)對(duì)62個(gè)卵母細(xì)胞的細(xì)胞核DNA甲基化組和細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行平行分析柏靶。同時(shí)利用10×單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析了竇卵泡內(nèi)細(xì)胞間互相交流機(jī)制溃论。本研究開發(fā)了methyConcerto分析包以專門和全面表征單細(xì)胞甲基化譜和等位基因特異性甲基化钥勋。對(duì)豬竇卵泡中單個(gè)卵母細(xì)胞的基因表達(dá)和DNA甲基化進(jìn)行了表征,活性和非活性基因體都顯示出高甲基化水平扼劈,從而定義為兩種不同類型的卵母細(xì)胞荐吵。盡管II型卵母細(xì)胞甲基化水平高于I型,但I(xiàn)I型的細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)錄本數(shù)量是I型的近兩倍贼涩。此外遥倦,II型卵母細(xì)胞的印跡甲基化模式差異比I型大良风,II型卵母細(xì)胞的基因表達(dá)和DNA甲基化與MII卵母細(xì)胞更相似烟央。粒細(xì)胞和II型卵母細(xì)胞之間的串?dāng)_活躍,這些觀察結(jié)果表明II型卵母細(xì)胞更容易成熟疑俭。最后通過體外成熟實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了胰島素信號(hào)通路中的胰島素受體底物-1(IRS1)是成熟的關(guān)鍵調(diào)控因子钞艇。本研究為哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞減數(shù)分裂停滯和減數(shù)分裂恢復(fù)之間的調(diào)控機(jī)制提供了新的見解哩照,同時(shí)還為未來的單細(xì)胞甲基化組學(xué)研究提供了新的分析包。
05:植入前胚胎的全基因組DNA甲基化和轉(zhuǎn)錄組分析揭示水牛胚胎基因組激活進(jìn)展
標(biāo)題:Whole-genome transcriptome and DNA methylation dynamics of pre-implantation embryos reveal progression of embryonic genome activation in buffaloes(植入前胚胎的全基因組轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化動(dòng)態(tài)變化揭示了水牛胚胎基因組激活進(jìn)展)
發(fā)表期刊:Journal of Animal Science and Biotechnology? ?
發(fā)表日期:2023年07月11日?
在哺乳動(dòng)物植入前胚胎發(fā)育(PED)過程中,母源-合子轉(zhuǎn)換(MZT)過程通過表觀遺傳修飾和基因表達(dá)來調(diào)控痴昧,并與胚胎基因組激活(EGA)有關(guān)赶撰。在MZT期間柱彻,胚胎對(duì)環(huán)境敏感绒疗,易在體外停滯吓蘑。然而,水牛EGA的發(fā)生時(shí)間和調(diào)控機(jī)制尚不清楚溃蔫。
本研究對(duì)水牛植入前胚胎進(jìn)行基于單細(xì)胞的RNA-seq和全基因組重亞硫酸鹽測序(WGBS)伟叛,以繪制轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化圖譜脐嫂。水牛PED過程中分為四個(gè)典型的發(fā)育階段账千。通過基因表達(dá)和DNA甲基化變化綜合分析,在16細(xì)胞期鑒定出水牛的主要EGA鞭衩。通過加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)揭示了水牛母源-合子轉(zhuǎn)換過程中的階段特異性模塊论衍,并進(jìn)一步揭示了關(guān)鍵信號(hào)通路和生物過程事件聚磺。這些通路的程序化和持續(xù)激活促進(jìn)了水牛EGA成功瘫寝。此外研究結(jié)果還表明hub基因CDK1在水牛EGA中起關(guān)鍵作用矢沿。本研究繪制了水牛PED中的轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化圖譜,并深入揭示了水牛EGA的分子機(jī)制和水牛MZT期間的遺傳編程瑟匆,這將為改善水牛胚胎的體外發(fā)育奠定基礎(chǔ)愁溜。
06 :微量DNA甲基化分析揭示MeCP2在卵子發(fā)生和卵巢衰老中的表觀遺傳調(diào)控
標(biāo)題:CRL4DCAF13 E3 ubiquitin ligase targets MeCP2 for degradation toprevent DNA hypermethylation and ensure normal transcription in growing oocytes
時(shí)間:2024.04.05
期刊:Cellular and Molecular Life Sciences
本研究通過對(duì)野生型ICR小鼠和轉(zhuǎn)基因小鼠的一系列比較分析結(jié)果表明论悴,MeCP2蛋白在原始卵泡和初級(jí)卵泡中高表達(dá)墓律,但在次級(jí)卵泡中幾乎檢測不到耻讽。但在衰老卵巢中,卵母細(xì)胞和顆粒細(xì)胞中的MeCP2蛋白顯著增加饼记。生長中的卵母細(xì)胞中的MeCP2過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄失調(diào)具则、DNA高甲基化和基因組不穩(wěn)定乡洼,最終導(dǎo)致卵泡生長停滯和凋亡匕坯。DCAF13是Cullin 4-RING(CRL4)E3連接酶的底物識(shí)別接頭葛峻,可以靶向MeCP2,并在細(xì)胞和卵母細(xì)胞中被多泛素化以進(jìn)行降解礁遵。Dcaf13基因敲除的卵母細(xì)胞表現(xiàn)出MeCP2蛋白積累佣耐,并且在MeCP2敲低后部分挽救了由Dcaf13缺失誘導(dǎo)的卵泡生長停滯兼砖。RNA-seq結(jié)果揭示生長中的卵母細(xì)胞中既棺,大量基因受DCAF13-MeCP2軸調(diào)控丸冕。本研究表明,CRL4DCAF13 E3泛素連接酶靶向MeCP2進(jìn)行降解眼姐,以確保生長中的卵母細(xì)胞中正常的DNA甲基化和轉(zhuǎn)錄妥凳。此外逝钥,在衰老的卵泡中拱镐,觀察到DCAF13和DDB1蛋白的死亡沃琅,表明了一種潛在調(diào)控卵巢衰老的新機(jī)制益眉。
參考文獻(xiàn):
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