网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

EMBO J丨苗义良团队揭示H3K4me3在动物早期胚胎发育中建立及调控功能

0
分享至

组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化(H3K4me3)是真核生物中高度保守的表观遗传修饰之一,广泛参与细胞分化、发育及疾病发生等生物学过程。在哺乳动物中,H3K4me3由SET1/MLL复合体催化建立,该复合体包括多种H3K4甲基转移酶 (SETD1A、SETD1B、MLL1和MLL2) 以及多个必要蛋白亚基。尽管H3K4me3是活跃基因启动子上的标志性修饰,但其在基因表达调控中的功能仍未完全阐明,尤其是在哺乳动物早期胚胎中,H3K4me3的分布模式发生了显著的重编程:在合子基因组激活(Zygotic Genome Activation, ZGA)之前呈现与转录沉默相关的非经典模式,而在ZGA期间转变为与活跃基因启动子相关的经典模式。然而,这两种H3K4me3分布模式的形成机制及其调控功能仍不明确。

2024年12月5日,华中农业大学苗义良教授领衔的动物克隆与干细胞研究团队在EMBO Journal期刊上发表题为Histone methyltransferases MLL2 and SETD1A/B play distinct roles in H3K4me3 deposition during the transition from totipotency to pluripotency的研究论文,揭示了组蛋白甲基转移酶MLL2和SETD1A/B在胚胎细胞由全能性向多能性转变过程中对H3K4me3建立和胚胎发育的不同调控作用。

研究人员首先通过分析小鼠早期胚胎的转录组和翻译组数据,确定了胚胎中主要表达H3K4甲基转移酶MLL2和SETD1A。随后,分别敲低Mll2和Setd1a/b (单独敲低Setd1a会引发Setd1b的代偿表达) ,并在ZGA前的早2细胞期、ZGA发生的晚2细胞期以及ZGA后的桑椹胚期检测H3K4me3的富集变化。结果显示,MLL2不仅负责ZGA前非经典H3K4me3的建立,还参与ZGA期间经典H3K4me3的形成,而SETD1A/B则主要负责ZGA后经典H3K4me3的建立。此外,使用转录抑制剂短时处理晚2细胞胚胎和桑椹胚,结果显示该处理显著降低了ZGA后由SETD1A/B介导的H3K4me3建立,但对ZGA期间由MLL2介导的H3K4me3建立无影响。基于此,研究人员将胚胎中H3K4me3分为两种类型:MLL2催化的转录独立型(Transcription-independent)H3K4me3和SETD1A/B催化的转录依赖型(Transcription-dependent)H3K4me3。

研究人员进一步探究了转录独立型和转录依赖型H3K4me3在小鼠早期胚胎发育中的功能。首先,无论是敲低Mll2和过表达Kdm5b以降低早2细胞期的非经典H3K4me3富集,还是敲低Kdm5b和使用KDM5抑制剂来增加晚2细胞期的非经典H3K4me3富集,都不会影响胚胎整体的基因表达。此外,晚2细胞期经典H3K4me3富集的增加或减少对ZGA基因表达的影响微乎其微,这些结果表明MLL2催化的转录独立型H3K4me3在胚胎全能性阶段存在非指导性作用。然而,通过敲低Setd1a/b或使用KDM5抑制剂改变ZGA后胚胎的H3K4me3富集,这会显著影响决定细胞命运谱系分化的关键基因表达,并导致囊胚发育受损。因此,由SETD1A/B催化的转录依赖型H3K4me3在调控胚胎多能性建立和植入前囊胚形成过程中发挥了重要作用。

上述研究结果揭示了早期胚胎在从细胞全能性向多能性转变过程中,MLL2和SETD1A/B通过接力方式介导H3K4me3富集动态转变的机制,这为解析早期胚胎发育的表观遗传调控机制提供了新的科学依据。

华中农业大学苗义良教授和刘鑫副研究员为本文的共同通讯作者,博士生张晶晶和孙巧然为共同第一作者。

苗义良课题组长期致力于哺乳动物早期胚胎发育和干细胞的研究,迄今已在Molecular Cell、Cell Reports、Genome Research、Nature Communications、Autophagy等期刊发表90多篇研究论文。课题组因发展需要,长期招聘博士后科研人员,热烈欢迎具有生物信息学和发育生物学背景,有志于动物干细胞与胚胎发育研究的青年才俊加入。

原文链接:https://doi.org/10.1038/s44318-024-00329-5

制版人:十一

BioART战略合作伙伴

(*排名不分先后)

BioART友情合作伙伴

(*排名不分先后)

转载须知


【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

会议资讯

近期直播推荐

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
四川两名省管干部同日被官宣落马!

四川两名省管干部同日被官宣落马!

中国青年报
2026-01-21 21:00:26
俞敏洪聘请陈行甲不到24小时,令人担心的事发生,于东来没说错

俞敏洪聘请陈行甲不到24小时,令人担心的事发生,于东来没说错

离离言几许
2026-01-21 14:20:54
向府治丧,向太陈岚与儿子向佐悲痛致祭,大批警员现场戒备

向府治丧,向太陈岚与儿子向佐悲痛致祭,大批警员现场戒备

揽星河的笔记
2026-01-20 16:21:30
4376台!尊界S800销量失控了

4376台!尊界S800销量失控了

品牌头版
2026-01-20 18:53:55
断崖式下跌!中国人突然不爱喝酒了?真相太扎心!

断崖式下跌!中国人突然不爱喝酒了?真相太扎心!

达文西看世界
2026-01-18 20:56:11
又被家暴了?马克龙右眼血管破裂遭质疑!布丽吉特:15岁的他让我痴迷

又被家暴了?马克龙右眼血管破裂遭质疑!布丽吉特:15岁的他让我痴迷

小鱼爱鱼乐
2026-01-17 17:50:43
涉嫌严重违纪违法!中国黄金集团香港有限公司党委委员、副总经理关士良被查

涉嫌严重违纪违法!中国黄金集团香港有限公司党委委员、副总经理关士良被查

潇湘晨报
2026-01-21 14:33:17
安东尼奥耍心机,雪藏主力坑越南U23,怒批国足不按套路

安东尼奥耍心机,雪藏主力坑越南U23,怒批国足不按套路

负面黑洞
2026-01-21 17:04:46
特朗普宣布加征200%关税后,不到24小时,马克龙:来巴黎共度晚餐

特朗普宣布加征200%关税后,不到24小时,马克龙:来巴黎共度晚餐

铁锤简科
2026-01-21 16:26:56
2.5亿血本无归!晋商苦心建“山西大院” 一夜被北京一村委会强拆

2.5亿血本无归!晋商苦心建“山西大院” 一夜被北京一村委会强拆

法治边角料
2026-01-20 16:09:46
法媒:历史天平再次向中国倾斜

法媒:历史天平再次向中国倾斜

参考消息
2026-01-21 14:13:48
雪中送炭——3万吨大米运往古巴

雪中送炭——3万吨大米运往古巴

跟着老李看世界
2026-01-20 09:55:19
港警严阵以待!新义安创办人之子出殡,江湖大佬都来了...

港警严阵以待!新义安创办人之子出殡,江湖大佬都来了...

港港地
2026-01-20 10:42:45
毛主席只用一句话,就点破武则天无字碑:原来我们猜了千年都错了

毛主席只用一句话,就点破武则天无字碑:原来我们猜了千年都错了

鹤羽说个事
2026-01-20 11:48:10
特朗普在达沃斯批评欧洲方向不对

特朗普在达沃斯批评欧洲方向不对

界面新闻
2026-01-21 22:09:21
曾不顾恩师反对,常昊执意娶大8岁师姑为妻,后来两人过得怎样?

曾不顾恩师反对,常昊执意娶大8岁师姑为妻,后来两人过得怎样?

秋姐居
2026-01-19 22:01:43
30年营养谎言被戳穿:为什么医生们突然改口让你吃肉?

30年营养谎言被戳穿:为什么医生们突然改口让你吃肉?

富贵说
2026-01-18 20:36:47
女子发文称14岁侄子疑受到虐待致死 警方以故意伤害立案侦查,生父已被刑拘

女子发文称14岁侄子疑受到虐待致死 警方以故意伤害立案侦查,生父已被刑拘

红星新闻
2026-01-21 18:43:21
孙悦自曝录春晚被冻伤,满脸通红引网友心疼

孙悦自曝录春晚被冻伤,满脸通红引网友心疼

红星新闻
2026-01-21 12:12:25
女子因肺栓塞不幸走了!医生:天冷宁愿躺一天,也别干这5事!

女子因肺栓塞不幸走了!医生:天冷宁愿躺一天,也别干这5事!

健康之光
2026-01-13 10:54:55
2026-01-21 22:36:49
BioArt incentive-icons
BioArt
探索生物艺术之奥秘
8983文章数 18490关注度
往期回顾 全部

科技要闻

给机器人做仿真训练 这家创企年营收破亿

头条要闻

风波中的西贝股权发生变化 新荣记张勇对贾国龙伸援手

头条要闻

风波中的西贝股权发生变化 新荣记张勇对贾国龙伸援手

体育要闻

只会防守反击?不好意思,我们要踢决赛了

娱乐要闻

首位捐款的明星 苗圃现身嫣然医院捐款

财经要闻

丹麦打响第一枪 欧洲用资本保卫格陵兰岛

汽车要闻

2026款上汽大众朗逸正式上市 售价12.09万起

态度原创

本地
房产
健康
手机
数码

本地新闻

云游辽宁|漫步千年小城晨昏,“康”复好心情

房产要闻

那个砸下400亿的绿地,又要杀回海南了!

打工人年终总结!健康通关=赢麻了

手机要闻

46%份额碾压全场!iPhone17ProMax凭什么让用户甘愿花万元抢购?

数码要闻

苹果三星遭专利碰瓷,恐遭美禁售!华为小米闷声抢市场

无障碍浏览 进入关怀版