该项研究还发现,在胚胎发育过程中,H3K4me3修饰的宽度是逐步变化的,很少出现宽的H3K4me3修饰直接的建立和去除,这使宽的H3K4me3修饰可以维持相对稳定,而在本研究中以及以前的研究结果中都发现宽的H3K4me3修饰更容易出现在特定细胞类型的重要调节因子上,这说明宽的H3K4me3修饰的存在使得即使有外界环境的干扰,胚胎中这些重要调节因子可以维持基因表达水平的稳定。而一项最近的研究成果也证明,强的组蛋白修饰信号的存在与稳定的mRNA表达密切相关,一些没有传统组蛋白修饰的区域则可以被迅速的激活或抑制。因此,宽的H3K4me3修饰在早期胚胎发育过程中作为一种可调节的表观遗传修饰精确调控了各个时期基因的表达,并且可能在更多的生理过程中发挥重要作用。 进一步的分析表明组蛋白去甲基化酶Kdm5b对H3K4me3信号长度的变化起很重要的调控作用,敲降Kdm5b会导致基因组上H3K4me3信号普遍的延长,以及胚胎发育的阻滞。另外,在对二价基因的探讨中,该研究发现早期胚胎中的二价基因含量很少并且不稳定。 总之,该研究成果第一次建立起了小鼠植入前胚胎发育过程中的组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰图谱,并发现了植入前胚胎发育特殊的表观遗传调控机制,该研究为进一步研究植入前胚胎发育以及早期细胞分化的表观遗传调控机制打开了一扇大门。 同济大学高绍荣教授实验室的刘晓雨博士、张勇教授实验室的博士生王晨飞以及高绍荣教授实验室的刘文强博士、博士生李静一为本文的共同第一作者。本文的其他作者还包括高绍荣教授实验室的李翀博士、技术员寇晓晨和赵艳红、陈嘉瑜博士、高海波博士以及王红老师。高绍荣教授、高亚威副教授和张勇教授为本文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委、科技部、上海市科委以及张江国家自主创新示范区专项发展资金的资助,在同济大学完成。
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