Page 118 - 动物生物技术与繁殖研究
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动物生物技术与繁殖研究
Research on Animal Biotechnology and Reproduction
5- 甲基胞嘧啶向 5- 羟甲基胞嘧啶转变,表明在 SCNT 胚胎中也发生了主动去甲
基化。
过去的一项研究发现小鼠SCNT胚胎直到4细胞阶段依然维持高甲基化水平,
与供体卵丘细胞相似,表明 SCNT 胚胎全局去甲基化可能需要经历好几轮 DNA
复制。最近的一项研究使用全基因组重亚硫酸盐测序技术,揭示了小鼠 SCNT 囊
胚期胚胎的 DNA 甲基化图谱,发现其与 IVF 胚胎类似,都处于一个低甲基化水平。
鉴于 DNA 复制依赖性稀释是小鼠 IVF 胚胎移植前发育过程中 DNA 去甲基化的
主要驱动力,以上结果表明小鼠 SCNT 胚胎中同样使用 DNA 复制依赖性去甲基
化机制,在其他哺乳动物中可能也是如此。有趣的是,在斑马鱼中,父源基因组
在受精后始终保持高甲基化水平,而母源基因组甲基化水平持续升高直到同样达
到高甲基化水平,表明不同物种受精后胚胎的 DNA 甲基化重编程方式有所不同。
(四)染色质结构重编程
核小体在基因组上的定位由染色质重塑因子动态调节,并且在限制 DNA
可及性上起重要作用,因此,核小体定位和相关联的染色质可及性改变被认为
是 SCNT 中体细胞向全能性细胞转变的一种全局重编程。近期研究人员使用
liDNase-seq 分析了小鼠 SCNT 胚胎 1 细胞期和供体卵丘细胞的染色质可及性图
谱,揭示出 SCNT 胚胎被激活后 12h 以内供体细胞的全局染色质可及性经历了快
速的重编程,转变为体外受精来源的合子模式。尽管全局染色质可及性被重编程,
但与 IVF 胚胎的染色质结构重编程相比,仍有一些区域对于重编程具有抵抗性,
其染色质可及性没有转变为全能性状态。
在供体体细胞和 SCNT2 细胞期胚胎中,这些区域富集了异染色质标记
H3K9me3,而 H3K9me3 也被认为是表观重编程的一个阻碍。还有研究团队使用
经过优化的少量细胞全基因组染色质构象捕获技术,对小鼠 SCNT 胚胎发育过程
进行连续采样,并详细描绘了 SCNT 植入前胚胎染色质高级结构的动态变化过程,
与正常受精胚胎数据进行比较分析后发现,SCNT 胚胎在 2 细胞期的远距离相互
作用较正常受精胚胎明显降低。同时,早期受精胚胎与 SCNT 胚胎的区室结构及
拓扑相关结构域也存在着明显的差异。研究人员证实这是由于供体细胞基因组中
持续存在的组蛋白 H3K9me3 修饰无法被正常擦除造成的。在 SCNT 胚胎中过表
达组蛋白去甲基化酶 Kdm4d 来降低 H3K9me3 修饰水平,SCNT 胚胎的染色质空
间构象会趋向正常受精胚胎,这也说明 H3K9me3 修饰是核移植胚胎中染色质高
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