科研进展

高绍荣教授团队受邀在《Protein & Cell》杂志发表长篇综述,全面总结哺乳动物植入前胚胎发育的表观遗传调控研究进展

发布时间:2020-07-20  

2020717日,同济大学高绍荣教授团队在Protein & Cell杂志(IF10.16)发表特邀综述“Insights into epigenetic patterns in mammalian early embryos”,详细总结了近年来利用微量细胞多组学的方法哺乳动物早期胚胎发育过程中表观遗传重塑机制研究的最新进展,比较了这些重编程事件在小鼠和人类之间的异同,并探讨了表观修饰如何调控体细胞核移植过程中细胞命运的转变。

哺乳动物的早期胚胎发育经历了剧烈细胞命运转变,重编程调控网络必须精准运作方可保证胚胎正常发育,表观遗传信息在维持细胞命运和控制基因表达中起着重要作用,解析其潜在的分子机制对解析胚胎发育的调控机理,促进再生医学以及生殖医学的发展有重要的意义。

受精作用起始于精子与卵母细胞的结合,在这个过程中,细胞的表观修饰经历了大规模的重编程以获得全能性,表观修饰重编程的不完全是胚胎发育异常的重要原因。受到细胞量的限制,该领域的研究一直进展比较缓慢,近年来,得益于微量细胞多组学技术的发展,包括我们课题组在内的多个研究团队对哺乳动物早期胚胎发育过程中全基因组水平的多种表观修饰变化进行了系统地分析。在这篇综述中,作者详细总结了近年来利用微量细胞多组学技术对哺乳动物早期胚胎中DNA甲基化修饰、组蛋白修饰、染色质开放程度以及染色质高级结构的变化规律和调控机制,这些研究为进一步研究早期胚胎发育的表观遗传调控机制提供了很好的基础。

    另外,综述中还提出了该领域待解决的重要科学问题和研究热点。由于微量表观基因组的研究,我们对植入前发育的表观遗传重编程机制的理解有了很大提高。然而,如何在不同的基因组位点上调节重编程仍然未知。在位点特异性的表观遗传修饰转变中,转录因子的识别发挥重要作用。进一步的机制研究需要进行多组学分析以阐明全能性获得和细胞命运决定的基本原理,这将增进我们对细胞命运转变和哺乳动物早期发育的了解。

同济大学生命科学与技术学院博士研究生徐睿敏、副研究员李翀为本文的共同第一作者,高绍荣教授和刘晓雨研究员为本文的共同通讯作者。该研究得到了科技部、基金委和上海市科委项目支持。

1 小鼠早期胚胎发育组蛋白修饰和染色质可及性的表观基因组重编程。

2 人类植入前胚胎发育过程中动态组蛋白修饰和染色质可及性。

3 小鼠和人类配子和植入前胚胎中的高级染色质组织 

原文链接:
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s13238-020-00757-z.pdf

  

 

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