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陈柏仰博士揭示DNA去甲基化动态

精子和卵子融合是动物个体发育的起点,不过这一过程并不仅仅是简单的融合。人们发现,在哺乳动物胚胎的早期发育中,全基因组的甲基化模式会发生明显的变化。在小鼠胚胎受精之前,雌雄生殖细胞具有较高的甲基化水平,受精后父源基因组迅速的发生主动去甲基化,而母源基因组发生被动的去甲基化。


为了了解人类生殖细胞中DNA甲基化的重编程程度,加州大学和台湾中央研究院的科学家们对发育53至 137天的人类胎儿生殖细胞(prenatal germline cell)进行研究,揭示了人类胎儿生殖细胞中的去甲基化动态。这一成果发表在五月二十一日的Cell杂志上,文章的通讯作者是加州大学的Amander T. Clark和台湾中研院的陈柏仰(Pao-Yang Chen)。


DNA甲基化是一种不改变DNA序列的重要表观遗传学修饰,广泛参与了细胞对基因表达的控制,在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性的作用。哺乳动物细胞的甲基化模式是在发育过程中逐渐形成的,比如说在胚胎着床前会发生大规模的基因组去甲基化。


研究人员通过全基因组重亚硫酸盐测序(WGBS)和RNA测序(RNA-seq)获得了单碱基分辨率的生殖细胞甲基化组。研究显示,人类生殖细胞的转录组和甲基化组不同于多能干细胞(PSC)和囊胚内细胞团(ICM)。


研究人员还监控了始发态多能干细胞(primed PSC)退回原始基态(naive ground state)时的全基因组DNA去甲基化。他们发现,这一过程存在DNA去甲基化的一些热点区域(导致超低甲基化),这些区域在生殖细胞和ICM中是受到保护的。


原文链接:DNA Demethylation Dynamics in the Human Prenatal Germline


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