DNA甲基化是导致克隆胚胎植入后发育异常的关键因素

同济大学教授高绍荣和张勇研究组分析了不同发育命运克隆胚胎的全基因组DNA甲基化，揭示了DNA甲基化异常是导致克隆胚胎植入后发育异常的关键因素。这项研究最近发表在《细胞—干细胞》上。

尽管体细胞克隆已经在许多动物中获得成功，但克隆胚胎中DNA甲基化的重编程过程及其对克隆效率的影响仍是未知的。在这项研究中，研究人员首次使用单细胞全基因组亚硫酸氢盐测序技术绘制了植入前不同发育命运的克隆胚胎的全基因组DNA甲基化谱。发现克隆胚胎早期发育过程中相关位点DNA甲基化的动态变化是重新甲基化。通过比较不同发育命运的克隆胚胎与相同发育阶段的正常受精胚胎之间的DNA甲基化差异，研究人员发现了广泛的再甲基化位点(rDMR)，这种再甲基化现象在发育迟缓的克隆胚胎中更加明显。更重要的是，干扰DNA甲基化酶的表达，可以有效降低克隆胚胎中异常的DNA甲基化水平，激活克隆胚胎的特异性转录本，提高克隆胚胎体内外的发育效率。通过这种方法获得的克隆动物的胎盘发育也有了明显的改善，这是以往针对各种表观遗传疾病的解决方案所没有达到的，为研究克隆胚胎植入后的异常发育提供了新的思路。

同时，研究人员发现，克隆胚胎的异常DNA甲基化和组蛋白修饰重编程缺陷是两个相对独立的屏障。通过敲除DNA甲基化酶，过表达组蛋白去甲基化酶，克隆成功率可以提高到17%左右。

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