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标题四川大学:创建小鼠卵单细胞多组学图谱

公布工夫:2019/1/9  泉源: 上海劲马第三方免疫中央   阅读次数:69        

    上海劲马报道:哺乳植物的成熟卵细胞具有对精子和体细胞核举行重编程的本领,从而孕育发生新的子代或克隆个别。在哺乳植物卵细胞成熟历程中,其本身表观遗传修饰(如DNA甲基化修饰)和染色质形态也会产生猛烈转变;但是,该历程中的染色质重塑特性以及DNA甲基化和染色质形态之间的互相干系并不非常清晰。研讨职员使用zui新革新的单细胞多组学iscCOOL-seq(improved single-cellCOOL-seq)测序技能联合单细胞转录组测序技能、生物信息学剖析、卵泡体外造就体系等,对小鼠统共1394颗卵细胞和卵泡举行了剖析;在单细胞和单碱基辨别率上绘制了小鼠卵细胞成熟历程中的转录组图谱、DNA甲基化图谱和染色质形态图谱,并举行了各组学层面上的异质性剖析和多种组学之间的联系关系剖析;同时,联合卵泡体外造就体系对小鼠卵细胞成熟历程中的要害分子信号通路举行了验证。

    研讨职员起首创造了新的单细胞DNA甲基化文库构建要领——TAILS,并使用该要领对已有的single-cell COOL-seq技能举行了体系性的革新,使得新革新的iscCOOL-seq多组学测序技能在保存高正确度和高精度的同时,明显进步了测序读段的比对率。随后,研讨职员对小鼠卵细胞发育多个代表性阶段共1030颗卵细胞举行了多组学团结剖析,并作出了如下新发明:

    (1)在卵细胞生长成熟的历程中,单个卵细胞在开启生长的前后阶段会履历染色质形态的猛烈转变,同时转录组也会相应产生明显变革;而基因组团体DNA甲基化程度在卵细胞开启生长前后仍旧低于5%,未有大幅度增长(下图)。提示处于非生恒久的Non-growing Oocytes拥有十分奇特的染色质形态和转录组特性;

    (2)在卵细胞生长成熟的历程中,单个卵细胞之间的DNA甲基化异质性明显加强,尤其在基因组的反复元件和异染色质地区;染色质形态的异质性在开放染色质地区较高;

    (3)在卵细胞生长成熟的历程中,开放染色质重要富集于基因的启动子、CpG岛和H3K4me3修饰地区,这些地区每每拥有低DNA甲基化程度;对付基因组中的Partially Methylated Domains(PMDs),其开放染色质富集水平远低于基因组别的地区。提示在卵细胞生长历程中,DNA甲基化程度与开放染色质富集水平精密相干;

    (4)在卵细胞生长成熟的历程中,转录肇始位点(TSS)和停止位点(TES)相近都市明显富集开放染色质;而转录肇始位点相近富集的开放染色质地区每每与基因的Alternative Promoters重合。提示卵细胞的基因启动子拥有奇特的染色质形态特性;

    (5)在卵细胞生长成熟的历程中,肇始性DNA甲基化(De novo DNA methylation)每每产生在Gene Bodies地区。对付产生了肇始性DNA甲基化的Gene Bodies地区,其对应基因的启动子地区早在Non-growing Oocytes阶段就成开放形态;对付没有产生肇始性DNA甲基化的Gene Bodies地区,其对应基因的启动子地区则偏向处于封闭形态。提示卵细胞中,基因启动子的染色质形态、基因转录与肇始性DNA甲基化之间存在着细密的调控干系;

    (6)在卵细胞生长成熟的历程中,以组卵白修饰相干因子为代表的部门表观因子会出现阶段性的特异表达;以NOTCH信号通路卑鄙转录因子Rbpj为代表的部门转录因子的联合位点会出现阶段性的开放染色质富集。提示表观与转录调控在卵细胞成熟历程中起紧张作用。

    zui后,研讨职员联合卵泡体外造就体系,使用小分子克制剂对基于单细胞多组学团结剖析判定出来的要害分子信号通路——NOTCH信号通路在卵细胞成熟中的作用举行了验证。研讨职员经过对统共364颗小鼠卵泡的体外记录造就,发明在造就体系中参加NOTCH信号通路的克制剂后,小鼠卵泡的成熟会明显遭到克制,提示NOTCH信号通路在小鼠卵细胞成熟历程中起紧张作用。

该研讨体系地刻画了哺乳植物的卵细胞在发育成熟历程中,DNA甲基化、染色质形态和基因表达产生的精准、有序的变革,以及多种组学层面之间的互相干系;为以后人们继承研讨哺乳植物卵细胞重编程本领的得到奠基了底子,同时为体细胞克隆服从的进步以及卵细胞发育非常的研讨提供了新思绪。

    同时,上海劲马专注科研试剂盒的研发及贩卖多年,触及分子生物学、细胞生物学、免疫学等生命迷信的各个范畴,满意您实行所需,以完成与客户的双赢,美满的库存及提供体系以及高效稳固的专业技能,包管产物均能现货提供。等待您的来电。
                    

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