遗传 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (11): 0-1037-8.

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Molecular Cell | 首次揭示SCNT胚胎早期发育过程中Cohesin对初级合子基因组激活相关基因表达的阻碍

赵建国   

  • 出版日期:2020-11-20 发布日期:2020-11-24

  • Online:2020-11-20 Published:2020-11-24

摘要: 体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)技术可将体细胞重编程为全能细胞,但研究人员对这一过程中染色体3D构象的重塑却知之甚少。清华大学生命科学学院颉伟研究组与华中农业大学动科动医学院苗义良研究组通过少量细胞全基因组染色质构象捕获技术(sisHi-C)检测了小鼠SCNT胚胎和体外受精(in vitro fertilization, IVF)胚胎卵裂期染色体构象变化(2020年6月23日在线发表,doi:10.1016/j.molcel.2020.06.001)。研究发现胚胎在卵裂期发育过程中拓扑相关结构域(topologically associating domain, TADs)相较其供体细胞或MII卵显著减弱,但SCNT胚胎在1-细胞期TADs明显强于相应时期的体外受精胚胎,2-细胞期之后两种胚胎TADs的变化趋同,2-细胞期之后TADs减弱,至8-细胞期TADs重新增强。研究人员进一步在1-细胞期敲低了TADs关键蛋白Cohesin (黏连蛋白),发现Cohesin敲低的SCNT胚胎1-细胞期TADs和对照组相比明显减弱,胚胎发育至囊胚的比例显著增加。转录组测序发现Cohesin敲低后的染色体构象变化促进了初级合子基因组激活相关基因的表达,从而促进了SCNT胚胎的体外发育。该研究结果表明染色体构象的异常可能是SCNT胚胎发育能力较IVF胚胎低的重要原因,为提高SCNT胚胎发育能力提供了新思路。