DNA甲基化在哺乳动物卵母细胞和早期胚胎发育中的研究进展

DNA甲基化(DNA methylation)是一种动态、可逆并可以遗传的表观遗传修饰模式,主要发生在哺乳动物原始生殖细胞和早期胚胎发育过程中,能够通过高动态和协同的核酶网络附着在DNA的CpG区域,同时还通过改变调控区域的功能状态进而调控基因表达且不影响DNA序列所携带的遗传信息。DNA甲基化主要涉及基因组印迹、转座元件沉默、X染色体失活和衰老等多种关键生理过程,在哺乳动物卵母细胞和胚胎发育中发挥着重要作用。本文介绍了DNA甲基化的建立与去除机制及其生物学功能,重点阐述了DNA甲基化在哺乳动物卵母细胞和胚胎发育过程中精准生成、维持、读取和删除等动态变化过程,为进一步研究哺乳动物表观遗传调控提供参考依据。     

动物印迹基因与胚胎发育关系的研究进展

基因印迹是不遵循孟德尔遗传规律的一种依靠单亲传递某些遗传性状的现象,即某些等位基因呈亲缘依赖性表达,另一等位基因不表达或表达极弱.配子和早期胚胎形成期是甲基化印迹擦除,建立和维持的关键窗口期,而此期恰为体外生产胚胎时卵母细胞和胚胎体外培养阶段,甲基化易受体外受精(IVF)、精子显微注射(ICSI)干预,进而干扰基因组印...     

DNA甲基化对早期胚胎发育的影响

综合分析了DNA甲基化的表观遗传特征,结合DNA甲基化在不同物种、不同发育阶段胚胎中的调控模式,以期从早期胚胎死亡角度揭示DNA甲基化作用对胚胎早期发育基因的表达调控作用,进而阐明胚胎发育过程中的表观遗传调控机制。     

哺乳动物合子基因组激活过程中的染色质重塑

哺乳动物受精后,终末分化的卵子和精子结合并转变为具有全能性的受精卵,从而产生胚胎。胚胎发育最初由卵母细胞储存的基因产物指导,然后完成由母源到合子的过渡(maternal-to-zygotic transition, MZT)。母源mRNA逐渐被降解,合子基因组开始转录,合子的发育由自身调控。伴随着胚胎发育的进行,表观基因组经历了剧烈的重编程,表观遗传修饰在胚胎发育过程起到重要调控作用。其中,染色质重塑是指开放(转录激活)和关闭(转录抑制或沉默)染色质结构之间的动态变化。核小体在染色质上的不均匀分布导致基因组不同区域的松散程度不同,染色质可及性高的区域比较松散,易与转录因子结合,通常是重要的调控区域。染色质重塑通过调节DNA结合蛋白的基因组可及性,参与合子基因表达的调控,在合子基因组激活(zygotic genome activation, ZGA)过程中起到重要作用。作者讨论了伴随ZGA的整体染色质结构(和局部染色质可及性)的变化,以及它们在ZGA中的作用,为深入理解合子基因表达的调控机制提供参考。     

哺乳动物早期胚胎发育的基因表达及其模式

哺乳动物早期胚胎发育的基因表达及其模式刘红林（南京农业大学动物科技学院，南京２１００９５）范必勤（江苏省农科院）哺乳动物胚胎学用以阐明胚胎发育过程中基因表达活性规律的基本实验方法主要有：（１）直接或间接测量ＲＮＡ的转录；（２）分析蛋白质合成；（３）检...     

早期胚胎发育中基因调控的研究进展

早期胚胎发育过程中,有着许多影响因素的参与,这些因素或促进或抑制早期胚胎的生长分化。在着床前胚胎中,检测到很多基因的表达调控,都是与胚胎生长发育有关的基因,为信号转导所必需或编码生长因子或生长因子受体蛋白,或促使发育异常的胚胎发生凋亡,它们均对胚胎早期发育起着十     

印记基因与胚胎发育

来自双亲的同源染色体或等位基因在功能上存在差异。当同一种染色体或基因的改变,由不同性别的亲本传给子代时可引起不同的表型,这种同源染色体上基因表达活性不同的遗传现象称之为基因组印记。基因组印记又称遗传印记,它是指来自双亲的基因或染色体存在功能上的差异,因而后代对来自父亲和来自母亲的基因表达不同。当某个印记基因来自母本时,是缄默的,来自父本时是激活的,就称这个基因为母系印记基因;而当它来自父本时缄默,来自母本时是激活的,则为父系印记基因。这是由于基因在生殖细胞分化过程中受到不同的修饰,一些基因在精子生成过程中…     

选择性剪切在动物早期胚胎发育中的作用研究进展

胚胎发育是生命过程中至关重要的环节之一,整个过程受到诸多因素影响。选择性剪切作为一种重要的调控机制,不仅影响胚胎发育中的结构变化,而且在细胞命运决定方面起着关键作用。选择性剪切调控是一个非常复杂的过程,然而对早期胚胎发育中选择性剪切的描述一直是有限的,选择性剪切仍面临着许多需要深入研究和未解决的问题。本文就目前已有的选择性剪切机制及调控元素进行综述,讨论选择性剪切在哺乳动物早期胚胎发育中的剪切作用和应用前景,如影响早期胚胎器官发育和组织分化,通过动态剪接体的变化控制体外全能/多能干细胞的转变等,为深入了解动物胚胎发育过程提供参考,并为未来针对人类胚胎或组织再生等研究提供理论基础。     

DNA甲基化介导动物肥胖的研究进展

DNA甲基化是研究最为广泛的表观遗传标记之一,在哺乳动物的胚胎形成、生长发育、脂肪沉积等过程中发挥重要作用.肥胖不仅是人类面临的主要代谢疾病之一,过多的脂肪沉积在动物机体中也造成大量的能量及饲料资源浪费.文章概述细胞核及线粒体基因组DNA甲基化在哺乳动物肥胖及其脂肪沉积过程中的调控作用,以期为今后肥胖治疗、动物采食量及...     

脂滴功能及其与卵母细胞成熟和胚胎发育的关系研究进展

脂滴不仅是真核细胞内贮存甘油三酯和胆固醇酯等中性脂质的重要细胞器,也是细胞代谢和细胞器质量控制的中心调控者,参与细胞能量代谢、类固醇激素合成、内质网应激、线粒体功能以及生物膜结构形成等过程的调控。目前认为脂滴合成于内质网,并以出芽的方式进入细胞质。脂滴是呈动态分布的细胞器,其数量、大小以及分布受细胞获得营养物质和代谢状态影响。众所周知,哺乳动物卵母细胞含有脂滴,且卵母细胞中含有足够数量的脂滴与卵母细胞成熟和早期胚胎发育密切相关。更重要的是,最近的研究表明,脂滴在胚胎附植着床过程中发挥了至关重要的作用,即使卵母细胞中脂滴含量较低的哺乳动物,维持适量的脂滴对早期胚胎发育也很重要。因此,本文综述了脂滴的合成与分布,分析了脂滴的主要功能,重点阐述脂滴在动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育期间的关键作用,并讨论脂滴卵母细胞和胚胎内脂滴含量与胚胎滞育持续时间的关系,以期为通过调控脂滴代谢而增强卵母细胞质量和胚胎发育能力,进而提高动物繁殖性能提供理论基础。     

LncRNA在动物科学中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是一类长度大于200 nt的非编码RNA,能够存在于细胞核和细胞质中.LncRNA能够以顺式和反式作用方式调节基因表达,是一类重要的基因表达调节分子.LncRNA参与细胞分化发育、X染色体失活、肿瘤、免疫、神经系统和心血管系统疾病等多种生物过程和疾病的调控,具有重要的研究价值.作者主要对LncRNA的分类和来源、作用机制、研究现状及其在畜牧兽医中的研究情况进行了综述,为LncRNA在兽医和畜牧业科学中的研究和应用提供参考.     

Research Progress on Relationship between Nutrition and Epigenetic Modification

Epigenetics is a branch of genetics to study the gene expression of heritable changes when nucleotide sequence has no change.Although classical genetics theory deems that genetic DNA sequence can dominate parental gene to their offspring,growing evidence suggests that environmental factors such as nutrition play an important role in modifying genetic expression.Nutrition can affect epigenetics by DNA methylation,histone modification and microRNA (miRNA).More and more researches prove that nutrition (especially early-life nutrition) is very important to keep the body healthy.The author mainly focused on the research progress about the relationship between nutrition and epigenetic modification and its mechanism,including animal or human chronically expose on the feed condition of protein and energy deficiency,high fat,overfeeding and some especial nutrients to provide reference for the further study.     

营养与表观遗传修饰关系的研究进展

表观遗传学是在DNA碱基序列不变的前提下引起的基因表达或细胞表观型变化的一种遗传现象。经典遗传学理论认为DNA序列的遗传能够主导亲代基因传递给后代,但越来越多的证据表明营养等环境因素对基因表达具有重要的修饰作用,如营养因素可通过DNA甲基化、组蛋白修饰和microRNA(miRNA)调控等作用来影响表观遗传,且营养素对机体健康的保持有着非常重要的作用(尤其是生命早期的营养)。作者就动物或人长期暴露在蛋白质缺乏、能量不足、高脂和采食过度等营养不平衡日粮条件下,以及一些特殊的营养素作用条件下,其表观遗传修饰的变化及作用机制方面的最新研究进展进行综述,旨在为后续的深入研究提供参考。     

环状RNA及其在生殖发育中的研究进展

环状RNA(circular RNA, circ-RNA)是一类由初始转录RNA反向剪接,形成的闭合环状RNA分子,广泛存在于真核细胞中。因不受RNA外切酶切割,所以稳定存在时间长。主要通过海绵吸附作用竞争性结合miRNA调节基因表达。circ-RNA分子鉴定及其生理调控作用成为近几年生命科学领域的研究热点,本文从circ-RNA的生成过程、在早期胚胎发育调控以及配子发育过程中的数量和作用等方面进行了综述。     

EDA基因及其信号通路在动物皮肤毛囊发育中作用研究进展

EDA基因的突变会引起多种外胚层附属物的减少或是缺乏,像头发、牙齿、汗腺、皮脂腺和乳腺等外胚层附属物的生长发育,都需要EDA的参与。EDA信号通路在多种类型毛囊的发生、毛干的形成和皮脂腺的形态发生中发挥作用,它可控制胚胎上皮细胞的命运,调控毛囊细胞的分化过程。作者简述了EDA基因及其信号通路与动物毛囊发育的关系,介绍了EDA基因的功能和蛋白分子结构,以及它主要的两种转录体EDA1和EDA2的功能与作用机制,EDA1-EDAR系统在皮肤衍生结构的发育中发挥主要作用,EDA1和EDAR的突变均会导致HED。阐述了EDA基因信号通路调控毛囊组织生长发育机理以及与多个信号通路的关联,EDA信号可控制毛囊生长期到退行期的转换,对毛囊循环周期中退行期毛囊角质细胞的细胞凋亡起调控作用。EDA-EDAR系统是对皮肤附属器官发育有重要作用的Wnt信号通路的一个重要的效应器,其紧接着出现在Wnt诱导信号的下游。它依靠下游的NF-κB通路的活动来调控靶基因,通过刺激NF-κB调整Wnt、SHH、FGF、和TGF-β信号通路的效应器和抑制因子的转录来发挥作用,调控上皮细胞和间充质细胞还包括组织内的相互作用。结论认为EDA信号通路参与毛囊细胞的发育与分化调控,对动物毛囊生长发育起重要影响作用。