顶级科学家张毅发表遗传学成果

时间:2022-03-11 阅读:26 评论:0 作者:admin

  哺乳动物细胞的甲基化模式是在发育过程中逐渐形成的。在哺乳动物的发育过程中,基因组甲基化模式会经历两次较大规模的重建:第一次发生在早期胚胎发育的着床前阶段;第二次发生在配子的形成过程中。

  受精是精子和卵子融合为一个合子(受精卵)的过程,是动物个体发育的起点。然而,受精并不是简单的精卵结合。哺乳动物受精卵需要通过Tet3介导的5mC(5-methylcytosine)氧化以及复制依赖的稀释来实现父源DNA去甲基化。与此同时,母源DNA通过复制途径以较慢的速度去甲基化。整个二倍体基因组的甲基化水平在着床前达到最低水平。

  之前有研究显示,源自Tet3缺陷型卵母细胞的Tet3杂合胚胎会出现亚致死现象。因此,Tet3介导的父本DNA去甲基化,被认为在小鼠发育过程中起到了重要的作用。

  日前,霍华德•休斯医学研究院(HHMI)的张毅教授领导研究团队发现,母源Tet3敲除小鼠的亚致死表型是单倍不足(haploinsufficiency)造成的,而非父本5mC氧化缺陷。这项研究发表在一月二十九日的Cell Reports杂志上。

  几年前,汤姆森科技信息集团旗下《科学观察》(Science Watch)评出了高影响力论文数量最多的研究人员。原北卡罗莱纳大学医学院生物化学与生物物理学系教授、霍华德•休斯医学研究院(HHMI)研究员张毅(现就职于哈佛医学院)成为分子生物学和遗传学领域高影响力论文数量最多的前十位顶级科学家之一。其大量文章被Nature、Science和Cell等世界顶级生物科学杂志收录,是表观遗传学DNA甲基化研究领域的权威专家。

  张毅等人发现,雌性Tet3杂合小鼠与雄性野生型小鼠的后代是亚致死的,类似于母源Tet3敲除小鼠的亚致死表现。而雄性Tet3杂合小鼠与雌性野生型小鼠的后代也是亚致死的。研究人员通过原核移植建立了绕过父源5mC氧化的野生型胚胎,结果这些胚胎能够正常发育和生长。

  这项研究表明,对于小鼠发育来说,Tet3介导的父源5mC氧化并非不可或缺。全基因组DNA甲基化分析显示,当母源Tet3敲除时受精卵的高水平甲基化在囊胚阶段会被重置,使甲基化水平大大降低。这说明在胚胎着床前存在着某种补偿性的去甲基化通路。

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