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华东师范大学研究人员发表胚胎干细胞相关研究

四月二十一日,来自华东师范大学、中山大学癌症研究中心和芝加哥大学的研究人员,在国际学术期刊《Journal of BioLogical Chemistry》在线发表题为“Non-germline Restoration of Genomic Imprinting for a Small Subset of Imprinted Genes in Ubiquitin-like PHD and RING Finger Domain-Containing 1 (Uhrf1) Null Mouse Embryonic Stem Cells”的最新研究论文。


这项研究提供证据表明,印记基因DMRs上的组蛋白修饰状态,可能决定着DNA甲基化是否会在UHRF1重表达后恢复。该研究还认为,小鼠ES细胞可能是解析印记基因中差异性DNA甲基化确立的根本机制的有用模型。


目前,差异性DNA甲基化在印记基因中的建立和维护的基本机制,在很大程度上还是未知的。之前有研究利用Dnmt1基因敲除的胚胎干细胞(ES),表明DNMT1的重新表达虽然可修复非印记区域的DNA甲基化,但是印记基因的甲基化模式可能只能通过生殖细胞系传代而得以修复。敲除小鼠ES细胞中的Uhrf1-DNMT1介导的DNA甲基化所必不可少的一个辅助因子,也可导致全基因组DNA甲基化受损和基因组印记丢失。


研究表明,虽然UHRF1在Uhrf1-/-胚胎干细胞中的重新表达可修复大多数基因组的DNA甲基化,但不是大部分印记基因,它的确能修复印记H19、NNAT和DLK1基因的DNA甲基化。通过染色质免疫共沉淀(ChIP)实验,研究人员分析了印记基因差异性甲基化区域上的组蛋白修饰,表明在UHRF1基因重新表达后DNA甲基化得以修复的印迹基因,其活性组蛋白标记(尤其H3K4me3),被维持在相当低的水平,即使在UHRF1/ES细胞中。


相比之下,在UHRF1基因重新表达后其DNA甲基化无法修复的印记基因,其活性组蛋白标记(尤其H3K4me3)相对较高,在Uhrf1/ES细胞中甚至变得更高。因此,这些研究支持组蛋白修饰在确定印记相关DNA甲基化建立中的作用,并表明,小鼠ES细胞不仅对于基因组印记维持的机理研究,而且对于基因组印记的建立,都是一个非常有价值的模型。



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