繼承獲得的性狀需要對未受精卵進行開拓性修飾
RIKEN綜合醫(yī)學(xué)科學(xué)中心的一項表觀遺傳學(xué)研究表明，在小鼠卵細胞中，賴氨酸119處對組蛋白H2A的修飾為母親遺傳的DNA功能修飾奠定了基礎(chǔ)。
在書籍和電影中，一群執(zhí)行特殊任務(wù)的人總是在發(fā)動偵察之前先派偵察員進行偵察。有時，偵察兵會留下標(biāo)志或標(biāo)記，讓小組成員知道應(yīng)該去哪里。理研綜合醫(yī)學(xué)中心的井上梓(Azusa Inoue)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn)，未受精卵細胞中留下了一個標(biāo)記，該標(biāo)記確定了受精卵將遺傳哪些DNA修飾。
具體而言，他們發(fā)現(xiàn)，如果不對賴氨酸119處的組蛋白H2A進行初始修飾(技術(shù)上稱為H2AK119ub1)，則以后不會發(fā)生可遺傳修飾。當(dāng)發(fā)育時，這種缺陷的后果是胚胎植入后胎盤增大。這項研究于4月5日發(fā)表在《自然遺傳學(xué)》上。
多年以來，我們在學(xué)校里被教導(dǎo)說獲得的特質(zhì)是不會被繼承的。從某種意義上說，這是正確的。大量伸展脖子以獲取食物不會導(dǎo)致兒童脖子更長。但是，您的DNA功能可以在您的一生中被修改。例如，染色體中的DNA結(jié)構(gòu)被稱為組蛋白的蛋白質(zhì)所支持。修改組蛋白后，它們可以改變基因在體內(nèi)的表達方式。這是表觀遺傳學(xué)，并且Inoue及其同事的先前研究表明，可以繼承動物" target="_blank">哺乳動物卵細胞中賴氨酸27處獲得的組蛋白H3的三甲基化(幸運地縮寫為H3K27me3)。在這項新研究中，該團隊使用了一種稱為低輸入CUT&RUN的技術(shù)來開始回答這種情況的發(fā)生方式。
首先，研究人員檢查了兩種不同的組蛋白修飾的時間。他們發(fā)現(xiàn)，每個展示H3K27me3的基因在小鼠卵細胞中也都顯示H2AK119ub1。研究人員懷疑其重要性，敲除了構(gòu)成卵細胞中H2AK119ub1的兩種蛋白質(zhì)。低投入的CUT&RUN結(jié)果表明，敲除卵細胞中的H3K27me3比多課資源站正常情況下將H3K27me3帶入下一代的基因子集的對照少得多。因此，H2AK119ub1就像偵查員留下的一種標(biāo)記物一樣，標(biāo)識隨后的H3K27me3應(yīng)該跟隨的位置。井上說：“我們發(fā)現(xiàn)H2AK119ub1對于H3K27me3的母體遺傳是必要的，這使得H2AK119ub1-H3K27me3途徑成為哺乳動物跨代表觀遺傳遺傳的主要參與者?！?Inoue說。
研究人員隨后發(fā)現(xiàn)了他們意料之外的東西。測試表明，H3K27me3的丟失本身是受精胚胎遺傳的，無法逆轉(zhuǎn)。此外，這種缺乏導(dǎo)致致死率增加(流產(chǎn))和胎盤增大。井上說：“令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)雞蛋的組蛋白修飾缺陷被胚胎不可逆轉(zhuǎn)地遺傳，并在發(fā)育中造成長期后果?！?/p>
因此，結(jié)果表明，盡管小鼠卵細胞中的DNA正常，但是如果缺少正確的說明(首先進行H2AK119ub1修飾，然后進行H3K27me3修飾)，則可能會發(fā)生流產(chǎn)和胎盤增大。這些發(fā)現(xiàn)具有臨床意義，特別是對于生殖醫(yī)學(xué)和胎盤缺陷。井上說：“下一步是看是否有任何疾病或周圍環(huán)境會影響可遺傳的組蛋白修飾。”
標(biāo)簽： 未受精卵
