第9周 2018— 7.16-7.21
原文鏈接：Inherited DNA methylation primes the establishment of accessible chromatin during genome activation
doi: 10.1101/gr.228833.117
2018年5月發(fā)表于Genome Res.
概括
提出問(wèn)題：動(dòng)物受精后表觀修飾會(huì)從配子全部或部分遺傳給后代笼沥，這個(gè)過(guò)程需要正確的轉(zhuǎn)錄調(diào)控贿讹，尤其是在ZGA（zygotic genome activation）時(shí)期姐叁，但是這些遺傳的表觀修飾是如何影響轉(zhuǎn)錄調(diào)控的并不清楚孵延。
方法：染色質(zhì)開放狀態(tài)與轉(zhuǎn)錄調(diào)控緊密相關(guān)贷腕，且開放染色質(zhì)被認(rèn)為是順式調(diào)控元件惹苗，包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子规婆、沉默子和位點(diǎn)控制區(qū)澜躺。因此他們通過(guò)ATAC-Seq的技術(shù)對(duì)染色質(zhì)開放圖譜進(jìn)行研究。
結(jié)果：發(fā)現(xiàn)了兩條機(jī)制模型抒蚜，一是啟動(dòng)子處的開放染色質(zhì)展現(xiàn)出現(xiàn)的優(yōu)先性（sequential priority of emergence）, 且從配字遺傳的未甲基化的CpG可以精準(zhǔn)啟動(dòng)染色質(zhì)的開放位置掘鄙。二是遠(yuǎn)端區(qū)域的高甲基化水平是從精子遺傳的，且可以促進(jìn)DNA甲基化轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合削锰，如Pou5f3,Nanog等通铲。
結(jié)論：在斑馬魚ZGA過(guò)程中，遺傳的DNA甲基化特征對(duì)染色質(zhì)開放狀態(tài)建立有影響器贩。
結(jié)果與方法
（1）ZGA時(shí)期的染色質(zhì)開放圖譜
斑馬魚早期胚胎形成包含兩個(gè)ZGA時(shí)期，一個(gè)是minor phase（從64細(xì)胞時(shí)期開始）朋截，另一個(gè)是major phase（在1k細(xì)胞時(shí)開始出現(xiàn)）蛹稍。他們?yōu)榱搜芯縕GA過(guò)程中遺傳的表觀特征對(duì)后代轉(zhuǎn)錄調(diào)控的影響，利用ATAC-seq的技術(shù)對(duì)斑馬魚早期胚胎形成的5個(gè)時(shí)期（the 64-cell (2 hpf), 256-cell (2.5 hpf), 1k-cell (3 hpf), oblong (3.7 hpf) and dome (4.5 hpf) stages）進(jìn)行染色質(zhì)譜圖分析部服。
ZGA 在minor phase染色質(zhì)開放性被啟動(dòng)
-
染色質(zhì)開放區(qū)域數(shù)目逐漸增多
如Fig1 A 所示
-
64-cell 時(shí)期
64細(xì)胞時(shí)期時(shí)只檢測(cè)到很少一部分開放染色質(zhì)區(qū)域唆姐，其中包括miR-430 cluster，之前有研究報(bào)道過(guò)miR-430基因在64細(xì)胞時(shí)期轉(zhuǎn)錄廓八。（Fig1 B）
-
256-cell時(shí)期
256細(xì)胞時(shí)期檢測(cè)到398個(gè)開放區(qū)域奉芦，其中有160個(gè)編碼基因在啟動(dòng)子處展現(xiàn)了染色質(zhì)的 可及性（Fig1C）赵抢。
-
-
發(fā)現(xiàn)promoter accessibility 與transcription activity 緊密相關(guān)
采用的方法時(shí)通過(guò)GSEA分析，分別對(duì)ATAC-seq信號(hào)在啟動(dòng)子基因和early ZGA基因進(jìn)行富集声功。（Fig1 D,E）
image.png
ZGA 在major phase染色質(zhì)開放程度爆發(fā)式增高
-
ZGA major phase開放染色質(zhì)區(qū)域數(shù)目增加
在1k細(xì)胞時(shí)期發(fā)現(xiàn)開放染色質(zhì)區(qū)域暴增烦却，檢測(cè)到5383個(gè)區(qū)域，oblong時(shí)期19160個(gè)開放染色質(zhì)區(qū)域先巴，dome時(shí)期26219個(gè)區(qū)域（Fig 1A , 2A）其爵。
-
啟動(dòng)子處的開放染色質(zhì)區(qū)域數(shù)目減少
他們又對(duì)開放染色質(zhì)區(qū)域的位置（promotor,gene body,intergeneic region) 做了具體分析，發(fā)現(xiàn)位于啟動(dòng)子處的染色質(zhì)區(qū)域逐漸減少伸蚯，從63%——39%——29%（Fig 2B）摩渺。
-
GO分析
接下來(lái)對(duì)這三個(gè)時(shí)期(1k,oblong，dome)每個(gè)時(shí)期新增開放染色質(zhì)區(qū)域相關(guān)的基因做GO分析剂邮，發(fā)現(xiàn)與DNA binding密切相關(guān)摇幻，與轉(zhuǎn)錄因子的活動(dòng)呈現(xiàn)一致性（Fig 2C）。
（2）未甲基化的CpG啟動(dòng)accessible promoters的出現(xiàn)
（3）轉(zhuǎn)錄因子以高甲基化水平調(diào)節(jié)accessible distal regions
