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近日,
(略)李勁松團(tuán)隊(duì)和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬國際和平婦幼保健院李文團(tuán)隊(duì)在Celldiscovery雜志(IF:13.0)合作發(fā)表題為GenerationoflivemicefromhaploidESCswithgermline-DMRdeletionsorswitch的研究文章,。
背景與研究目的
基因組印記是一種由DNA甲基化介導(dǎo)的表觀遺傳學(xué)調(diào)控過程,,通過配子傳遞至受精卵,在哺乳動物發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用,。印記基因普遍成簇存在,,受到差異甲
(略)域(DMR)的調(diào)節(jié),呈現(xiàn)單等位基因表達(dá)的特點(diǎn),。遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn),,DMR刪除很大程度上可以模擬其高甲基化調(diào)控狀態(tài),因而這種方式:
(略)
單倍體胚胎干細(xì)胞(haESCs)作為小鼠遺傳學(xué)研究的有力工具,,在實(shí)現(xiàn)單親生殖中發(fā)揮重要作用,。在將甲基化缺失的孤雌haESCs的H19-DMR和IG-DMR刪除后,其可以替代精子,,高效地支持孤雌生殖小鼠的發(fā)育[6-7],。而無甲基化修飾的孤雄haESCs在進(jìn)行7個母源印記DMR刪除后,也可以作為卵子遺傳物質(zhì)的替代物支持孤雄胚胎的足月發(fā)育[8],。因此,,利用haESC攜帶的DNA替代精子
(略)(略),。
方法
(略)絡(luò),研
(略)(Ha-Ha
(略)),。首先,,研究人員在印記修飾缺失的孤雄和孤雌haESCs中分別刪除父源和母源DMR,用以模擬父源和母源的印記狀態(tài),。然后,,通過細(xì)胞融合的方式:
(略)
圖1Ha-Ha
(略)絡(luò)研究中的應(yīng)用
主要結(jié)局
利用Ha-Ha
(略),研究人員發(fā)現(xiàn)母源印記缺失的二倍體細(xì)胞只能使四倍體補(bǔ)償胚胎發(fā)育至胚胎期9.5天,。而經(jīng)過多輪的篩選后發(fā)現(xiàn),,父源印記的H19-DMR和IG-DMR,與母源印記的Xist-DMR,,Igf2r-DMR,,Kcnq1-DMR,Gnas-DMR,,Peg3-DMR,,Nespas-DMR,Snrpn-DMR和Grb10-DMR的聯(lián)合刪除可以促進(jìn)小鼠的足月發(fā)育,,其中一只小鼠存活至23天(圖2a),。
(略)絡(luò)調(diào)節(jié),其中上述10個區(qū)域在胚胎發(fā)育階段和新生兒發(fā)育階段發(fā)揮重要作用,。
此外,,研究人員還發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)DMR刪除的遺傳親源模式同樣可以有效地調(diào)節(jié)小鼠發(fā)育。在Ha-Ha
(略)中,,將母源印記的Snrpn-DMR進(jìn)行父源刪除,,可以參加四倍體補(bǔ)償胚胎完成足月發(fā)育(圖2b)。而將H19-DMR印記修飾缺失的孤雄單倍體細(xì)胞注射進(jìn)H19-DMR刪除的卵子中時,,也可以獲得健康發(fā)育的小鼠(圖2c),。這個結(jié)果表明印記調(diào)控模式的主要功能在于調(diào)節(jié)印記基因的表達(dá)劑量,而這種功能的實(shí)現(xiàn)并不受其遺傳親源性別的限制,。這個結(jié)論與印記“沖突”理論的基本假設(shè)相符,,對于印記“沖突”理論有支持作用。
圖2
(略)絡(luò)
結(jié)論
本文通過Ha-Ha
(略)對多個印記
(略)域進(jìn)行遺傳操控,,證明了由H19-DMR,,IG-DMR,Xist-DMR,,Igf2r-DMR,,Kcnq1-DMR,Gnas-DMR,,Peg3-DMR,,Nespas-DMR,,Snrpn-DMR和Grb10-DMR
(略)絡(luò)對于小鼠發(fā)育的重要意義。同時,,也證明了印記調(diào)控模式并不受遺傳親源性別的限制。
參考文獻(xiàn)
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(略).09.004(2018).
通信作者
李勁松
干細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)家,,
(略)研究組長,,中國科學(xué)院院士,發(fā)展中國家科學(xué)院院士,,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)部委員,,中國中醫(yī)科學(xué)院學(xué)部委員。現(xiàn)任中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會第十二屆理事會常務(wù)理事,、副理事長,;中國動物學(xué)會第十九屆理事會副理事長;
(略)”,。
李文
教授,,現(xiàn)任中國福利會國際和平婦幼保健院主任醫(yī)師;
(略)主任,;上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士研究生導(dǎo)師,;
(略)領(lǐng)軍人才;
(略)杰出??漆t(yī)師,;
(略)高水平地方大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)牽頭人。現(xiàn)任國際生育力保存學(xué)會委員,,亞太生育力保存學(xué)會副主席,,中國婦幼保健協(xié)會生育力保存專業(yè)委員會主任委員,
(略)醫(yī)師協(xié)會生殖醫(yī)學(xué)醫(yī)師分會會長,,國家輔助生殖技術(shù)管理專家?guī)煳瘑T,,中國醫(yī)師協(xié)會生殖醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會委員,中國中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會婦產(chǎn)科分會及生殖醫(yī)學(xué)分會常委,;享受軍隊(duì)優(yōu)秀技術(shù)人才崗位津貼,,
(略)巾幗建功標(biāo)兵。李文主任長期致力于女性生育力保護(hù)以及卵巢衰老相關(guān)疾病的臨床和基礎(chǔ)研究,。在國內(nèi)率先開展了卵巢組織凍存,、卵子冷凍等技術(shù);帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了全球首例MALBAC-PGD技術(shù)阻斷多囊腎病的健康嬰兒出生,;完成了中國首例卵巢組織冷凍移植后健康嬰兒的出生,。主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃及國家自然科學(xué)基金等17項(xiàng),發(fā)表SCI及核心期刊論文70余篇,,主編專著3部,,參編專著8部,;獲得
(略)醫(yī)學(xué)科技獎一等獎1項(xiàng),軍隊(duì)醫(yī)療成果二等獎1項(xiàng),,軍隊(duì)及
(略)科技進(jìn)步三等獎3項(xiàng),,國家發(fā)明專利1項(xiàng);擔(dān)任《發(fā)育醫(yī)學(xué)雜志》副主編,,《中華腔鏡外科雜志》,、HumanReproduction、BiomaterialScience等雜志審稿人,。在卵泡發(fā)育及卵巢功能不全的研究中取得了一系列原創(chuàng)性成果,,發(fā)表在Science,NatureCommunication,CellDiscovery,AdvancedSciecne,Protein&Cell等國際一流雜志上。
第一作者
馬永健
上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬國際和平婦幼保健院博士后,。
(略)獲得博士學(xué)位,,研究方向是基因組印記調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育,以共同第一作者身份在國際學(xué)術(shù)期刊Protein&Cell(2022)上發(fā)表學(xué)術(shù)論文,。
晏萌
(略)副研究員,,利用CRISPR和單倍體胚胎干細(xì)胞等工具,構(gòu)建小鼠染色體羅氏易位及染色體數(shù)目變異,,并研究染色體結(jié)構(gòu)變異對基因表達(dá)調(diào)控的影響,。以第一作者身份,在CellResearch,,NatureCommunications等期刊上發(fā)表多篇論文,。目前參與了國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目"
(略)的建立及其在生殖前體細(xì)胞發(fā)育過程中的應(yīng)用",和
(略)科委科技創(chuàng)新行動計(jì)劃"哺乳動物性染色體大規(guī)模遺傳改造新技術(shù)的建立及應(yīng)用",。
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