以下文章来源于iReports ,作者枫叶
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组蛋白修饰对于调节发育中的基因表达是必不可少的。不同类型的组蛋白修饰具有不同的功能并确定不同的基因组元件:例如,启动子上的H3K4me3总是与转录起始有关,H3K27ac广泛用作启动子和增强子的活性标记。催化这些标记的酶的突变经常导致小鼠的胚胎致死率并且与人类疾病有关。
在人类配子和植入前胚胎中绘制组蛋白修饰图
受精后,终末分化的配子经历剧烈的表观遗传重编程,成为全能的受精卵。在小鼠中,几个组蛋白标记显示卵母细胞和早期胚胎中的非规范分布和功能:H3K4me3和H3K27me3均在小鼠卵母细胞中显示广泛的远端结构域,可以简单地遗传到早期胚胎中并调节合子基因表达。然而,人们对人类早期发育中的这种过程知之甚少。
H3K4me3在人类早期发育中的动态变化
在这里,研究人员使用CUT&RUN来观察人类早期发育中关键组蛋白标记的重编程。 与小鼠不同,H3K4me3在人卵母细胞的启动子中主要表现出规范的模式。
H3K27me3在人类早期发育阶段重置
受精后,pre-zygotic genome activation(ZGA)胚胎在富含CpG的调节区域中获得许可的染色质和广泛的H3K4me3;相比之下,抑制性H3K27me3经历经历全基因组缺失。然后,富含CpG的调节区在ZGA上分解为活性或抑制状态,随后在发育基因处恢复H3K27me3。最后,通过结合染色质和转录组图,该研究揭示了早期谱系规范期间的转录环路和不对称H3K27me3图谱,该研究结果揭示了连接人类亲本-合子表观遗传转变的启动阶段。
在人类亲本到合子转变期间组蛋白修饰的动态重编程
总之,该研究揭示了连接亲本表观基因组和合子表观基因组的保守和多样的重编程模式。 该研究为人类早期发育中表观遗传重编程的未来研究铺平了道路。
参考信息:
https://science.sciencemag.org/content/early/2019/07/02/science.aaw5118
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