Page 117 - 动物生物技术与繁殖研究

第五章 动物生物技术应用

值得注意的是，H3K9me3 这一重编程障碍在哺乳动物中似乎具有保守性，
向人类 SCNT 胚胎中注射编码人类 H3K9me3 去甲基化酶 KDM4A 的 mRNA，
可以有效促进其 ZGA 过程，提高胚胎发育至囊胚期的比例，最终成功获得人

类 ntESCs。随后，在猪、牛、猴子中也分别证明了向 SCNT 胚胎中注射相应的
H3K9me3 去甲基化酶 mRNA 可以提高克隆效率。除此之外，用 TSA（一种组
蛋白脱乙酰酶抑制剂）处理小鼠 SCNT 胚胎也可以提高其发育能力，不过使用
TSA 处理注射过 Kdm4d mRNA 的小鼠 SCNT 胚胎并不能进一步提升胚胎的发育

能力，说明这两种试剂的功能出现了重叠，暗示 TSA 的作用机制可能和 Kdm4d
mRNA 相似，也与 H3K9me3 的移除有关。
最近 H3K27me3 也被发现是 SCNT 重编程的一个障碍。早期的一项研究发现，
SCNT 小鼠 E13.5 胎盘中有三个基因 Sfmbt2、Gab1 和 Slc38a4 出现异常表达，这

些基因在正常胚胎的胎盘中呈现父源等位基因特异性表达，但是在 SCNT 胚胎的
胎盘中表现出双等位基因表达。由于这些印记基因对于胎盘正常发育十分重要，
因此其印记丢失可能会引起胎盘增大，这也是哺乳动物克隆中经常出现的一种畸
形。随后，小鼠 SCNT 囊胚期胚胎的 H3K27me3 分布也被成功定位，与 IVF 囊

胚期胚胎进行对比发现，尽管 SCNT 胚胎 H3K27me3 甲基化在全局被成功重编程，
但仍有一些异常甲基化区域，几乎所有可以检测的 H3K27me3 依赖性印记基因
在囊胚期都丢失了它们的印记，变成双等位基因表达。这些基因的印记丢失可能
是因为其供体本身就缺少 H3K27me3 印记，继而导致小鼠 SCNT 胚胎移植后发

育停滞。有趣的是，在斑马鱼中目前还没有发现印记基因的存在，虽然克隆斑马
鱼可能没有印记基因的干扰，但是其克隆效率也只有 2% 左右。
（三）DNA 甲基化重编程
除了组蛋白修饰外，DNA 甲基化也是另一种主要表观修饰。在哺乳动物中，

DNA 甲基化由 DNA 甲基转移酶建立和维持，5- 甲基胞嘧啶形式的 DNA 甲基化
则可通过 TET 双加氧酶介导的氧化反应主动逆转为未修饰的胞嘧啶。在小鼠的
移植前发育过程中，DNA 经历了广泛的主动和被动去甲基化进程，甲基化水平
在囊胚期达到最低点。由于体细胞基因组的大部分 CpG 岛都是高度甲基化的，

所以其全局去甲基化对于 SCNT 重编程是必要的。一些研究团队发现在小鼠受
精卵中，TET3 在雄原核中特异性富集，将 5- 甲基胞嘧啶转变为 5- 羟甲基胞嘧
啶。而在 SCNT 胚胎中，卵母细胞储存的 TET3 同样可以定位到伪原核中并诱导

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