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組蛋白H3表達(dá)調(diào)節(jié)親代胚胎的轉(zhuǎn)變,胎牛血清助力科研

更新時間:2023-04-15  |  點(diǎn)擊率:724

細(xì)胞學(xué)研究離不開胎牛血清供給營養(yǎng)。胎牛血清的品質(zhì)一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定。

 

受精卵如何經(jīng)過分裂和分化成為一個高度組織化的胚胎,這是一個基本但重要的發(fā)育生物學(xué)問題。一方面,配子發(fā)生是終端細(xì)胞分化途徑之一。另一方面,受精后,受精卵重新獲得全能性。在這些過程中,表觀遺傳信息被廣泛而有力地建立、消除和重置。隨后,胚胎細(xì)胞通過激活譜系特異性基因,以及抑制非譜系基因以防止其異位表達(dá)來獲得不同的細(xì)胞命運(yùn)。這種基因表達(dá)程序是由染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和組裝介導(dǎo)的,以限制細(xì)胞的可塑性。

 

組蛋白是染色質(zhì)的主要蛋白質(zhì)成分,對特定染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的建立和維持至關(guān)重要,與不同的細(xì)胞命運(yùn)相關(guān)。典型或復(fù)制偶聯(lián)(RC)組蛋白(H3、H4H2AH2B)S期表達(dá),主要在DNA復(fù)制過程中被納入基因組。在后生動物中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種組蛋白H3變異,其中包括復(fù)制變異H3和替換變異H3.3。組蛋白變體通常是復(fù)制無關(guān)的(RI),在整個細(xì)胞周期中表達(dá),并調(diào)節(jié)多種生物過程。單細(xì)胞生物如酵母只具有H3.3樣組蛋白,而后生動物同時具有H3.3-H3-樣組蛋白,這表明H3可能在后生動物發(fā)育中起著更特殊的作用,例如調(diào)節(jié)不同的細(xì)胞命運(yùn)。其中H3RC組蛋白,H3.3RI組蛋白變體。

 

后生動物RC組蛋白通常由在多個染色體位置發(fā)現(xiàn)的基因簇編碼。例如,人類基因組在兩條染色體上有14個組蛋白H3基因,而秀麗隱桿線蟲基因組在四條染色體上有15個組蛋白H3基因。此外,H3H3.3的氨基酸序列有97%的相似性,是所有真核生物中最保守的兩種蛋白質(zhì)。然而,H3H3.3在第31位和第87 - 90位氨基酸的主序列不同,與組蛋白伴侶的相互作用不同,基因組分布也不同。在功能上,H3.3通常與活性轉(zhuǎn)錄相關(guān),并富含翻譯后修飾(PTMs),如H3K36me2H3K4me3。相反,與抑制性染色質(zhì)相關(guān)的PTMs,如H3K27me2/3H3K9me2/3,優(yōu)先發(fā)生在H3上。此外,最近對幾種生物的研究表明,H3.3在小鼠、果蠅和非洲爪蟾的配子發(fā)生和早期胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮保守作用。在秀麗隱桿線蟲中,去除H3.3并不致命,但會降低生育力和生存能力以應(yīng)對壓力。

 

締一生物的Ausbian進(jìn)口胎牛血清,內(nèi)毒素含量低,營養(yǎng)豐富。

 

由于多個H3基因組位點(diǎn)的位置分散和序列相似性高,由于缺乏精確的遺傳工具,確定單個組蛋白H3基因的貢獻(xiàn)仍然是一個挑戰(zhàn)。

 

利用crispr - cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù),近日的一項(xiàng)研究,報道了秀麗隱桿線蟲配子發(fā)生和胚胎發(fā)生過程中組蛋白H3基因的內(nèi)源性表達(dá)模式和發(fā)育作用,并將其與組蛋白變體H3.3進(jìn)行了比較。

 

相關(guān)研究發(fā)表在《Science Advances》上,文章標(biāo)題為:“Developmentally programmed histone H3 expression regulates cellular plasticity at the parental-to-early embryo transition"。

 

研究人員發(fā)現(xiàn)H3.3H3分別富集于與H3K36me2H3K27me2/3相關(guān)的染色質(zhì)區(qū)域。與這些共定位差異一致的是,敲除H3基因的等位基因?qū)е?span>H3K27me2/3減少而H3K36me2增加。最后,研究人員為胚胎發(fā)生過程中從H3.3-h3富集表觀基因組的變化作為一種機(jī)制來限制細(xì)胞在譜系規(guī)范上的發(fā)育潛力的假設(shè)提供了證據(jù)。

 

總之,該項(xiàng)研究結(jié)果揭示了多個組蛋白H3基因表達(dá)的發(fā)育程序性變化,這些基因有助于限制胚胎可塑性,并在配子體發(fā)生期間調(diào)節(jié)染色質(zhì)組裝。

 

締一生物的Ausbian進(jìn)口胎牛血清,多批次平行供應(yīng),提供試用等服務(wù)。


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