最新Nature | 朱冰团队揭秘:卵子发生过程中的关键机理
2018/11/29
11月29日,《Nature》期刊同时发表3篇由华人学者团队完成的最新成果。其中,来自中国科学院生物物理研究所的朱冰研究员带领团队揭示了卵子发生过程中DNA甲基化模式建立的机制,进一步加深了对卵子形成及早期胚胎发育的分子认知。


图片来源:中科院生物物理所官网

哺乳动物的卵母细胞的发育会出现DNA甲基化逐渐增加的现象,主要由起始性DNA甲基转移酶DNMT3A介导。然而,不同于精子以及大多数体细胞,卵母细胞的基因组在转录惰性区域(transcriptionally inert regions)的甲基化程度较低。这是为什么呢?

来自中国科学院生物物理研究所的朱冰研究员课题组解开了其中的谜团,他们在《Natture》期刊发表了题为“Stella safeguards the oocyte methylome by preventing de novo methylation mediated by DNMT1”的文章,揭示了卵子发生过程中DNA甲基化模式建立的机制。


https://doi.org/10.1038/s41586-018-0751-5

他们发现,一种关键因子Stella在小鼠卵母细胞的甲基化过程中发挥着重要作用。最新研究揭示,缺乏Stella的卵母细胞,其基因组发生了更多的DNA甲基化现象,包括启动子以及不活跃的基因区域。这种异常的高甲基化会阻碍胚胎发育,引发缺陷。

更重要的是,Stella缺失引发的高甲基化依赖于一种维持性DNA甲基转移酶——DNMT1的起始性DNA甲基化酶活性。当人为敲除DNMT1,可以显著降低Stella缺失引发的异常高甲基化现象。

朱冰团队的这一最新研究首次证实,过去一直被认为是维持性DNA甲基化转移酶DNMT1拥有其他功能,即起始性DNA甲基化酶活性,并揭示了Stella通过抑制DNMT1活性保护卵母细胞基因甲基化正常建立的机制。

参考资料:

Stella safeguards the oocyte methylome by preventing de novo methylation mediated by DNMT1

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