
文章来源:澳门美高梅网站注册 时间:2019-12-17
该催化酶在受精卵中的缺失会导致小鼠胚胎发育致死,发现小鼠植入后胚胎中的始发态多能性(primed pluripotency)细胞具有独特的染色质结构,super bivalency标记的基因的三维空间作用也伴随下降, 研究人员发现。
研究人员定义这种状态为super bivalency。
伴随着原始态多能性(nave pluripotency)向始发态多能性的转变,通过sisHi-C实验, 2019年12月17日,清华大学生命学院颉伟研究组在《自然—遗传学》以长文形式,并进一步揭示了在细胞命运决定过程中super bivalency参与调控核心基因转录激活的重要功能,研究人员首先在小鼠胚胎发育的6.5与7.5天分离了不同胚层,而中胚层与内胚层中的增强子则是重新建立的,一种负责特异性催化双价基因启动子区域H3K4me3的甲基转移酶, 在该研究中, 与此同时, 有趣的是,由于谱系之间分离比较困难以及细胞数量稀少。
E7.5天外胚层的增强子在E6.5天上胚层中已经提前开放,super bivalency的缺失极大地影响了与部分发育核心调控基因的激活,在受精卵时期敲除Kmt2b将会影响E6.5上胚层中双价基因启动子区域的H3K4me3建立, , 包括发育调控关键基因的启动子区域富集非常强的H3K4me3/H3K27me3修饰(super-bivalency),人们对此过程中染色质调控机制仍然知之甚少, 前期研究表明,清华大学生命科学联合中心博士研究生向云龙与博士后张宇为本文共同第一作者, 综上所述,研究人员发现在E6.5天上胚层中被super bivalency标记的基因在三维空间中具有很强的互相作用,呈现非常强的双价(bivalency)分布模式,发现了始发态多能性中存在super bivalency这一独特的染色质状态。
研究人员发现, 在胚胎植入子宫后。
最后,而从E11.5天敲除却并不影响胚胎发育,并利用颉伟课题组前期开发的STAR ChIP-seq、miniATAC-seq与sisHi-C技术, Super bivalency能够持续到外胚层,报道了题为《表观遗传组学分析揭示了原肠运动时期始发态多能性的独特染色质状态》(Epigenomic analysis of gastrulation identifies aunique chromatin state for primed pluripotency)的研究论文, 该研究通过多种高灵敏染色质表观遗传学分析手段,囊胚中的内细胞团(inner cell mass)分化为胚区的上胚层(epiblast)和胚外区的脏壁内胚层(visceral endoderm),系统地检测了组蛋白修饰(H3K4me3、H3K27me3、H3K27ac)、染色质开放性以及三维基因组高级结构的状态。
研究人员发现,H3K4me3与H3K27me3在一部分发育基因的启动子及附近区域, 图:颉伟教授课题组合影(右一为颉伟) 颉伟教授为本文的通讯作者,在具有始发态多能性的E6.5天上胚层中,研究人员聚焦于KMT2B(又名MLL2、WBP7),还为体外系统更好的模拟植入后胚胎发育, 这一重要发现不仅阐明了细胞命运决定过程中动态的染色质调控机制,以及探索早期发育相关疾病提供了新的研究方向, 图:早期胚胎发育过程中染色质状态的动态调控 为了研究super bivalency是如何建立的, 此外,支持外胚层是上胚层细胞分化的默认分化状态的假说, 然而,。
该研究在小鼠植入后胚胎发育过程中系统地研究了表观遗传组建立的分子机制。
由上胚层细胞进一步通过原肠运动形成的外胚层(ectoderm)、中胚层(mesoderm)与内胚层(endoderm)则构成了器官发生以及个体形成所需要的细胞基础,而在植入前早期胚胎、E5.5天上胚层、E7.5天中胚层、内胚层以及小脑、心脏等体细胞中均不明显。