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卵细胞发育停滞 表观遗传学扮演关键角色

2018-01-05 10:23:03 来源:生物探索

作者:顾露露

正如前文所说,卵细胞会处于停滞状态,直到成年时才需要它们。而维持卵细胞处于停滞状态的关键,其中就包括在细胞的DNA中添加许多表观遗传标记,附在DNA上的表观遗传标记作为“脚注”,指示哪些基因是“开”或“关”。

科学家们想要进一步了解这些标记来自卵细胞的哪个地方,以及错误是如何导致疾病的。但是,在卵细胞中研究表观遗传学,极其具有挑战性,因为卵细胞很少会有表观遗传学现象。因此,研究小组必须开发一种新的、高敏感度的方法,来检测细胞中如此少量的表观遗传标记——Babraham研究所的Gavin Kelsey博士以及其同事领导的研究小组研究了一种名为MLL2的蛋白质,结果发现,它可以产生卵细胞停滞所需的一种独特的表观遗传标记。

他们通过这种新的方法发现,随着卵子的发育,一种叫H3K4me3的表观遗传标记会遍布整个基因组。虽然科学家们在很多细胞中都发现了与活性基因接近的标记,但是它在卵细胞中的作用似乎是不同的。

他们还发现,MLL2蛋白主要负责这种不寻常的H3K4me3在卵细胞中的位置。如果没有MLL2,卵细胞中的大多数H3K4me3标记都会丢失,而且在形成新生命之前,卵细胞就会死亡。

这项研究结果还表明,表观遗传标记H3K4me3可以通过2种方式产生。MLL2可以在没有任何邻近基因活性的情况下添加H3K4me3标记,而另一个不使用MLL2的过程则会在活跃基因附近添加相同的标记。

第一作者Courtney Hanna博士表示,通过研究这一新的机制,我们希望增加对表观遗传学以及生育能力的认识。

首席科学家Kelsey博士表示,只是刚刚开始解开表观遗传学和卵细胞发育之间联系的细节,这是基础生物学研究的一个方面,它可能在母亲向胎儿传递信息方面发挥着重要的作用。

参考资料

Keeping egg cells fresh with epigenetics

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