组蛋白乳酸化在胚胎发育和子宫内膜容受性中的作用及其研究进展

组蛋白修饰是控制各种生物活性的基本表观遗传过程。在哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育中，组蛋白修饰调控减数分裂、胚胎发育以及细胞分化等过程。乳酸是糖酵解的最终产物，也是一种多功能信号分子。最近研究发现，乳酸通过组蛋白赖氨酸残基的乳酸化来促进基因的表观遗传调控，并且发现乳酸是组蛋白赖氨酸乳酸化的前体，从而刺激染色质的基因转录。本文综述了乳酸盐和乳酸盐诱导的组蛋白乳酸化在胚胎发育以及子宫内膜容受性等生殖过程中的作用，为进一步建立体外胚胎生产体系以及提高哺乳动物繁殖能力具有重要意义。     

表观遗传学在动物繁育上的应用研究

动物生产是现代农业发展领域的关键产业,是改善并提高配子利用率的新型繁殖技术,利用体外生产胚胎实现批量生产动物包括转基因动物,以及培育优良品种等都将是推动动物产业化进程的手段。但由于卵泡发育、配子发生和胚胎发育的机制尚未阐明,尤其是表观遗传学理论的欠缺,已成为制约上述技术发展的瓶颈之一。本文拟对表观遗传学在配子发生和胚胎发育过程中的研究现状进行概述,旨在阐明这些领域的表观遗传机制问题和发展趋势,从而促进动物繁育技术的发展,加快动物产业化的进程。     

胚胎母源-合子转换期中的表观遗传调控

哺乳动物个体由终端分化的单倍体精子和卵子受精融合成的双倍体受精卵发育而来。在胚胎发育的初始阶段,合子基因组处于休眠状态,胚胎发育调控由卵母细胞内母源调控逐渐转换为合子基因组调控(Maternal-Zygotic Transition,MZT)。在此期间,随着母源物质的清除,合子基因组激活(Zygotic Genome Activation,ZGA),但调控MZT的具体分子机制还不清楚。最新研究表明,DNA甲基化、染色质重塑、组蛋白表观修饰、ncRNA在MZT和ZGA中发挥重要的作用。本文总结了上述4种表观修饰在动物植入前胚胎MZT中的生物学功能和特异的分子机制,对揭示动物胚胎MZT的调控机理有借鉴意义。     

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。     

草食家畜母体营养对子代生命健康影响的研究进展

母体营养对胎儿基因表达的调节作用逐渐成为围产期生命营养科学研究的热点。妊娠期作为发育可塑性的关键窗口,甲基供体对胎儿发育的相关代谢基因起到修饰作用,表观遗传学可能涉及其中的分子机制。动物研究表明,母体营养供给不足或过剩都会限制胎儿的生长。结合国内外研究报道,探讨了草食家畜妊娠期母胎的营养需求、激素在稳态调节中发挥的作用以及妊娠期能量需求对妊娠健康的重要意义,概括了妊娠期草食动物营养在表观遗传学方面的研究进展,探讨了表观遗传相关技术在草食家畜育种中的应用,以期为制定草食动物妊娠期最佳营养策略、提高胚胎质量、培养高质量后代提供参考。     

家禽营养表观遗传学研究进展

表观遗传是在不改变DNA碱基序列的前提下,引起基因表达改变的一种可遗传现象。营养表观遗传学作为表观遗传学的一个重要分支,主要通过研究营养素对染色质修饰的影响,进而从分子水平解释早期营养及其他环境因素的变化对后期健康的影响机制。目前,表观遗传修饰和营养调控的研究已成为营养学领域新的研究热点。多项研究表明,营养素可通过对表观遗传的调控改善家禽生产性能,并提高家禽生产力。本文主要论述了表观遗传调控与家禽生产性能的关系,并从深层次阐明各营养素通过影响表观遗传修饰从而改善家禽生长发育及生产性能的具体分子机制。     

DNA甲基化及其作用意义

DNA甲基化修饰是表观遗传学领域的一个重要组成部分,它有助于基因的表达调控,对哺乳动物胚胎的发育调节起着重要的作用。主要概述了DNA甲基化的机制、生物学功能及生物学意义等,并提出今后对DNA甲基化进行深入的研究是必然趋势,它将有可能成为医学中治疗某些疾病的常规技术指标。     

哺乳动物早期胚胎表观遗传的非对称性研究进展

在哺乳动物发育早期,双亲基因组间及胚胎细胞系间均存在表观遗传非对称性,这对胚胎发育调控有重要意义。本文综述了受精卵、囊胚的表观遗传非对称性现象及目前对其机制的研究进展。克隆胚胎的表观遗传非对称性有所丢失,它们中的大部分有发育缺陷,尤其是胚胎和胚外组织发育失衡,这也说明了保持表观遗传非对称性对于胚胎发育的重要性。     

DNA甲基化在猪胚胎发育过程中的研究进展

猪的胚胎发育需要经历受精、卵裂、孵化、形态转变、附植、器官分化等一系列重要的生理阶段。虽然在胚胎发育过程中基因的严格表达与正确指导是胚胎能否正常发育的决定性条件,但研究表明DNA甲基化修饰对胚胎的发育也起着必不可少的作用。DNA甲基化是一种常见且重要的表观遗传修饰,虽然不改变DNA的一级序列,但也包含可遗传信息,并在基因的转录调控中起重要作用。在猪的胚胎发育中,DNA甲基化呈现出高度动态的过程,这一过程受孕期母体营养和发育环境条件影响。本文将从胚胎早期发育、体细胞核移植和孕期母体营养三个方面来阐述DNA甲基化对胚胎发育的影响,为进一步研究猪胚胎在发育过程中的DNA甲基化机制和提高体细胞核移植的成功率提供参考。     

早期胚胎体外培养相关细胞因子研究进展

在体外培养哺乳动物和人类早期胚胎时，早期胚胎往往不能完成从受精卵到囊胚的发育全过程，而停留在某个发育时期，该现象被称为“发育阻滞”。研究表明动物早期胚胎发育是由贮存在受精卵内的母型mRNAs和蛋白质控制的。母型基因指导受精卵最初的数次卵裂，合子型基因在随后的胚胎发育中起调控作用。而在体外培养过程中，合子型基因开启受阻是导致早期胚胎发育阻滞的直接原因m。推测输卵管上皮细胞分泌的某些蛋白可能激活合子型基因开启圆，虽然这些信号分子的结构和作用机制尚不清楚，但不能排除其中含有某些已知细胞因子的可能性。因此，本文就影响体外早期胚胎发育的5种细胞因子作一简要综述。     

细胞分化的甲基化调控及其分子机理

长期以来,对细胞分化过程的研究,尤其是对干细胞及其谱系的功能差异分析,主要集中在基因的转录水平调控。然而,越来越多的研究发现,DNA的甲基化、染色质重塑、基因组印记、染色体失活、非编码RNA作用等表观遗传学机制对哺乳动物发育、胚胎细胞分化及癌细胞增殖过程发挥着重要的作用。其中以DNA甲基化这种形式最为常见。作者就DNA甲基化对影响转录、分子调控、神经元发育、遗传等方面的最新研究成果进行综述。     

免疫荧光检测绵羊体外受精胚胎Oct4、Cdx2表达研究

Oct4基因和Cdx2基因是附植前胚胎发育的重要调控基因,并最终调控了胎儿和胎盘的发育,也在胚胎妊娠识别和附植时调控了干扰素(interferon tau,IFNT)的表达.本研究通过体外成熟、体外受精和体外培养获得了不同发育时期的绵羊胚胎,应用免疫荧光染色探讨了Oct4在早期胚胎的表达规律,结果表明:受精卵和早期卵裂...     

动物DNA甲基化的研究现状与应用前景

随着全基因组甲基化测序技术的发展,可以在全基因组范围内确定DNA甲基化的位置及其与基因调控间的关系。DNA甲基化作为一种重要的表观遗传学修饰方式,在维持正常细胞功能、调控个体生长发育起着重要作用,已经成为目前研究的热点。本文综合分析了DNA甲基化的表观遗传学特征,简要介绍了DNA甲基化的作用机制,重点阐述了动物DNA甲基化的研究现状。另外,本文对DNA甲基化研究应用的发展应用前景进行综述。     

玻璃化冷冻对哺乳动物MⅡ期卵母细胞表观遗传学的影响

玻璃化冷冻作为一种操作简单、成功率高的细胞保存方式具有诸多优点，广泛应用于农业、医学、生物等领域。但相较于新鲜卵母细胞，玻璃化冷冻后的卵母细胞仍存在许多问题，如玻璃化冷冻后的卵母细胞妊娠率和产活仔率低于新鲜的卵母细胞、基因表达异常等。表观遗传学是研究基因在核苷酸序列不发生改变的情况下基因表达的可遗传变化的一门学科。表观遗传修饰在不改变DNA序列的情况下使基因和环境之间产生相互作用。在体外胚胎生产过程中，外界环境因素会对表观遗传修饰造成影响。作者从表观遗传学方面综述了玻璃化冷冻对哺乳动物MⅡ期卵母细胞DNA和全基因组甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化、磷酸化及泛素化、基因印迹、microRNA的影响，以及玻璃化冷冻MⅡ卵母细胞后表观遗传修饰的改变对转录过程中基因的表达影响，为揭示并调控玻璃化冷冻卵母细胞后表观遗传修饰事件、进一步提高玻璃化冷冻后卵母细胞的质量提供参考。     

家禽繁殖性状的分子遗传机制研究进展

家禽繁殖性状由复杂的基因网络调控,繁殖力水平的高低是多个相关基因共同表达和相互作用的结果,并受多种外源因素介导分子信号所影响。文章对家禽繁殖性状相关功能基因、调控繁殖性状的分子遗传机制以及外源环境影响表型性状的表观遗传机制等研究进展进行综述,并对未来家禽繁殖性状的分子遗传机制研究方向进行展望。     

小鼠早期胚胎发育过程中的DNA去甲基化

表观遗传修饰在基因转录与表达、细胞生长与分化以及动物个体正常发育等过程中都具有重要的调控作用。表观遗传修饰发生异常,会引起机体生长发育中的各种异常。哺乳动物从精卵受精到附植前的胚胎早期发育阶段会发生重要的表观遗传重编程,主要包括DNA甲基化和组蛋白修饰。精卵受精后DNA发生主动和被动2种方式的去甲基化。本文主要综述了与DNA甲基化相关的蛋白和早期胚胎发育过程中的去甲基化机制,并对小鼠附植前胚胎发育过程中的DNA甲基化的动态变化进行了详细的论述。     

哺乳动物体内、外生产胚胎的表观遗传差异研究进展

体外胚胎生产作为一项高效的辅助生殖技术,对优质种质资源的保存利用及遗传改良具有重要意义。但与体内生产胚胎相比,体外生产胚胎在培养过程中出现生长发育缓慢、卵裂率低、凋亡比例增加等问题,移植后伴随着胎盘肥大、孕期延长等问题,还可能出现早产、出生体重降低、巨胎综合征(LOS)等,这与基因表达异常和表观遗传修饰异常有重要关系。文章简单回顾了近年来表观修饰学在体内、外生产胚胎的研究进展,主要介绍了印记基因的表观修饰、DNA甲基化及组蛋白乙酰化在哺乳动物体内、外生产胚胎之间的差异,简述了微阵列技术在体内、外生产胚胎之间的应用,以期找到导致体内、外胚胎质量差异的关键印记基因及其作用途径,探讨体外生产胚胎质量低于体内胚胎的原因,进而改善体外胚胎生产体系。     

禽类多能性干细胞研究进展

胚胎干细胞是未分化的具有增殖和自我更新能力的细胞,并且能分化成所有类型的体细胞以及生殖细胞。它们提供了早期胚胎分化的体外模型,也是基因操作的重要靶细胞。禽类多能性干细胞培养最重要的应用领域是以干细胞体外遗传修饰、鉴定为技术平台的家禽转基因技术。通过此技术对禽类基因进行遗传修饰与操作,在胚胎发育基础研究、转基因禽类生产及家禽育种等方面有巨大的应用前景。但是禽类多能性干细胞培养的许多基本问题仍亟待解决,如探索其建系的培养条件、揭示其维持多能性和增殖能力的分子机制等。文章综述了禽类多能性干细胞的分离方法、体外分化能力、嵌合体形成以及基因修饰方面的研究进展及目前的研究局限。     

哺乳动物体内、外生产胚胎的表观遗传差异研究进展

体外胚胎生产作为一项高效的辅助生殖技术,对优质种质资源的保存利用及遗传改良具有重要意义。但与体内生产胚胎相比,体外生产胚胎在培养过程中出现生长发育缓慢、卵裂率低、凋亡比例增加等问题,移植后伴随着胎盘肥大、孕期延长等问题,还可能出现早产、出生体重降低、巨胎综合征(LOS)等,这与基因表达异常和表观遗传修饰异常有重要关系。文章简单回顾了近年来表观修饰学在体内、外生产胚胎的研究进展,主要介绍了印记基因的表观修饰、DNA甲基化及组蛋白乙酰化在哺乳动物体内、外生产胚胎之间的差异,简述了微阵列技术在体内、外生产胚胎之间的应用,以期找到导致体内、外胚胎质量差异的关键印记基因及其作用途径,探讨体外生产胚胎质量低于体内胚胎的原因,进而改善体外胚胎生产体系。     

表观遗传学与肿瘤

表观遗传学是指研究基因表达或蛋白表达的改变不涉及DNA序列变化,但又可以通过细胞分裂和增殖而稳定遗传现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传修饰,目前认识到的表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。近年来,随着人们对表观遗传学认识的深入,尤其是DNA甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在治疗肿瘤患者的成功临床应用,表观遗传学逐渐成为肿瘤研究的热点。主要对DNA甲基化和组蛋白修饰两种表观遗传修饰的分子调控机制、与肿瘤发生的关系及其在肿瘤的表观遗传治疗中的研究进展作一综述。