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西北農林科技大學動物生殖生物學研究團隊在精子發生表觀調控機理的研究方面取得新進展

2019-12-13    來源:西北農林科技大學    作者:樵淑銀 劉子棟 國銘    瀏覽次數:478

       西北農林科技大學動物科技學院動物生殖生物學研究團隊在精子發生表觀調控機理的研究方面取得重要進展,相關成果“Distinct H3K9me3 and DNA methylation modifications during mouse spermatogenesis”近日在自然指數期刊和西北農林科技大學認定的“雙一流”學科群B類期刊《 Journal of Biological Chemistry 》發表。學院2017級碩士研究生劉營東和同濟大學張艷平(助理研究員)為本文共同第一作者,曾文先教授、同濟大學劉文強副研究員以及高紹榮教授為共同通訊作者,西北農林科技大學為論文第一完成單位。

  精子發生是一個高度復雜且有序的動態變化過程。本研究通過低細胞量ChIP-seq(Ultra-low-input micrococcal nuclease-based native ChIP-seq)和全基因組甲基化測序(WGBS)分析,首次建立了精子發生過程中全基因組DNA甲基化和H3K9me3的動態修飾圖譜。在精子發生過程中H3K9me3修飾域數量逐漸減少,DNA甲基化修飾在減數分裂前仍處于上升階段,其后與精子中DNA甲基化修飾量趨于一致。在粗線期精母細胞(PS)和圓形精子時期(RS),H3K9me3修飾更多參與基因的表達調控,而在減數分裂之前H3K9me3修飾更多的富集在重復序列區域。與PS時期相比,RS時期X染色體在整體上基因啟動子處富集H3K9me3修飾。但同時也有一類基因的啟動子區域在PS時期富集H3K9me3修飾,而在RS時期H3K9me3修飾減少。最后闡述了對父本和母本的印記調控區域的DNA甲基化和H3K9me3的動態修飾,可為后續研究印記調控區域(gICR)及印記基因提供新的思路。

  近十年來,曾文先教授團隊圍繞精子發生成熟,尤其是對精原干細胞的增殖與分化的表觀遺傳調控,開展系統深入的研究,取得了一系列研究成果。篩選確定了3個豬精原干細胞的表面分子標記、首次建立了豬精原干細胞體外長期培養體系、首次建立了永生化豬精原干細胞細胞系。從組蛋白甲基化修飾、RNA甲基化、非編碼RNA等方面闡明了精原干細胞增殖分化的表觀調控機理。在動物生殖生物學領域形成了特色研究和優勢方向。相關研究受到了國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目(2014CB943100)、國家重點研發計劃項目(2018YFD0501000)、國家自然科學基金重點項目(31230048)和面向項目(31072029、31272439、31572401、31772605)等項目的資助。

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