Tet家族蛋白在小鼠原始生殖细胞发育中的功能研究

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DNA甲基化作为表观遗传学的重要组成部分,是真核生物中普遍存在的一种DNA修饰方式。它在调控基因转录、基因组稳定性、胚胎发育等方面有着重要作用。在哺乳动物中,胞嘧啶5‘碳原子的甲基化是由起始性DNA甲基转移酶Dnmt3a、Dnmt3b催化产生的,由维持性DNA甲基化转移酶Dnmt1保证其在复制过程中不被丢失。  虽然在体细胞中DNA甲基化谱式是比较稳定的,但在着床前胚胎及原始生殖细胞(Primordial Germ Cells,PGCs)的发育阶段都观察到了大规模基因组去甲基化现象。PGCs中的DNA去甲基化过程为建立配子特异的甲基化谱式及基因印迹提供一个表观遗传修饰的“本底状态”。但此过程的分子机制尚不清楚,可能同时有主动去甲基化和被动去甲基化参与其中。本研究中我们证明了Tet双加氧酶参与了这一去甲基化过程。Tet1和Tet2双敲除小鼠(Tet1/2 DKO)的PGCs中羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)无法产生,一些印迹基因位点的甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)无法去除从而残留在基因组中。而且未擦除完全的亲本印迹基因的甲基化能在Tet1/2 DKO雄鼠的精子和雌鼠产生的胚胎中检测到。这说明Tet家族蛋白参与了PGCs中DNA去甲基化的发生。
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