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早期胚胎发育合子基因组激活调控
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作者 邢吉祥 李寒霜 +1 位作者 李海成 左永春 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期525-543,共19页
动物早期胚胎发育始于分化成熟的雌雄配子经受精后重编程为全能性合子。在胚胎发育的初期,合子基因组的转录水平处于静默状态,母源物质调控占据主导地位。随着胚胎发育的进行,母源物质会经历分阶段的降解,合子基因组开始逐渐激活转录,... 动物早期胚胎发育始于分化成熟的雌雄配子经受精后重编程为全能性合子。在胚胎发育的初期,合子基因组的转录水平处于静默状态,母源物质调控占据主导地位。随着胚胎发育的进行,母源物质会经历分阶段的降解,合子基因组开始逐渐激活转录,标志着早期胚胎发育从母源性调控向合子基因组调控的转变,也称为母源-合子转换(maternal-zygotic transition,MZT)。其中一个关键的转折性事件就是合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA),ZGA的正确发生对于早期胚胎发育和细胞命运决定至关重要。然而,目前对于ZGA的调控因子和具体的分子机制仍知之甚少。研究表明,ZGA在不同物种中存在较大差异,可能受到DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、染色质重塑以及ZGA相关因子等多种调控因素的影响。本文探讨了上述几种调控因素影响合子基因组激活的研究进展,对进一步研究早期胚胎ZGA的相关机制具有借鉴意义。 展开更多
关键词 母源-转换 合子基因组激活 DNA甲基化 组蛋白变体 组蛋白修饰
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哺乳动物合子基因组激活过程中的染色质重塑
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作者 张景瑶 张鲁 高帅 《中国畜牧兽医》 CAS 北大核心 2022年第1期232-240,共9页
哺乳动物受精后,终末分化的卵子和精子结合并转变为具有全能性的受精卵,从而产生胚胎。胚胎发育最初由卵母细胞储存的基因产物指导,然后完成由母源到合子的过渡(maternal-to-zygotic transition,MZT)。母源mRNA逐渐被降解,合子基因组开... 哺乳动物受精后,终末分化的卵子和精子结合并转变为具有全能性的受精卵,从而产生胚胎。胚胎发育最初由卵母细胞储存的基因产物指导,然后完成由母源到合子的过渡(maternal-to-zygotic transition,MZT)。母源mRNA逐渐被降解,合子基因组开始转录,合子的发育由自身调控。伴随着胚胎发育的进行,表观基因组经历了剧烈的重编程,表观遗传修饰在胚胎发育过程起到重要调控作用。其中,染色质重塑是指开放(转录激活)和关闭(转录抑制或沉默)染色质结构之间的动态变化。核小体在染色质上的不均匀分布导致基因组不同区域的松散程度不同,染色质可及性高的区域比较松散,易与转录因子结合,通常是重要的调控区域。染色质重塑通过调节DNA结合蛋白的基因组可及性,参与合子基因表达的调控,在合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)过程中起到重要作用。作者讨论了伴随ZGA的整体染色质结构(和局部染色质可及性)的变化,以及它们在ZGA中的作用,为深入理解合子基因表达的调控机制提供参考。 展开更多
关键词 胚胎 合子基因组激活(ZGA) 染色质重塑 表观遗传修饰
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先锋转录因子DUX4在人类胚胎合子基因组激活中的作用 被引量:1
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作者 刘玉兵 刘辰辰 千日成 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期94-96,119,共4页
总结近几年人类DUX4(double homeobox 4,DUX4)基因在细胞模型和早期胚胎基因组激活中的研究进展,发现先锋转录因子可与靶标基因的特定序列结合,诱导早期胚胎特异性染色质开放性建立及合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA),在... 总结近几年人类DUX4(double homeobox 4,DUX4)基因在细胞模型和早期胚胎基因组激活中的研究进展,发现先锋转录因子可与靶标基因的特定序列结合,诱导早期胚胎特异性染色质开放性建立及合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA),在母型-合子转换中发挥关键作用。探究先锋转录因子在人类早期胚胎ZGA中的作用,DUX4蛋白参与启动其他合子基因组激活基因的表达,可能是人类合子基因组激活的先锋转录因子,并对未来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 人类胚胎 植入前胚胎发育 合子基因组激活 先锋转录因 DUX4
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哺乳动物合子基因组激活调控的研究进展 被引量:2
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作者 邓明田 王锋 《黑龙江动物繁殖》 2020年第1期37-41,共5页
合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)异常是哺乳动物早期胚胎发育阻滞的主要原因之一,其发生对早期胚胎发育和全能性的建立有着重要的意义。研究发现ZGA发生与DNA甲基化、组蛋白甲基化和非编码RNA等表观遗传及转录因子有关... 合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)异常是哺乳动物早期胚胎发育阻滞的主要原因之一,其发生对早期胚胎发育和全能性的建立有着重要的意义。研究发现ZGA发生与DNA甲基化、组蛋白甲基化和非编码RNA等表观遗传及转录因子有关。笔者主要对以上因素调控哺乳动物ZGA的机制予以综述,为深入理解哺乳动物早期胚胎发育提供参考。 展开更多
关键词 合子基因组激活 DNA甲基化 组蛋白甲基化 非编码RNA 转录因
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sncRNAs调控植入前胚胎母源因子降解机制的研究进展
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作者 邵静 许保增 《特产研究》 2021年第4期102-109,共8页
受精卵的早期卵裂由卵母细胞储存的母源因子主导。在母源-合子转换(maternal-to-zygotic transition,MZT)过程中,母源因子发生大规模降解,胚胎需要激活自身基因组来支持后续发育,这一过程也被称为合子基因组激活(zygotic genome activat... 受精卵的早期卵裂由卵母细胞储存的母源因子主导。在母源-合子转换(maternal-to-zygotic transition,MZT)过程中,母源因子发生大规模降解,胚胎需要激活自身基因组来支持后续发育,这一过程也被称为合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)。但目前对于调控母源因子降解的分子机制尚不清楚。已有研究表明小分子非编码RNA(small non-coding RNA,sncRNA)[如微小RNA(microRNA)、与PIWI蛋白相互作用的RNA(piRNA)和小干扰RNA(siRNA)]可以靶向母源mRNA,在很多物种的合子基因组激活前后抑制其转录或者通过募集CCR4-NOT等脱腺苷酸化酶复合体缩短母源mRNA的多聚腺苷酸尾从而降解细胞质中的母源因子。结果表明sncRNAs通过调控胚胎母源因子的降解参与母源-合子转换机制。本文综述了sncRNAs在MZT过程中对母源因子清除起到的生物学作用,为深入了解早期胚胎的发育机制提供参考。 展开更多
关键词 合子基因组激活 母源-转换 小分非编码RNA 母源mRNA
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丙酮酸对猪早期胚胎发育的影响 被引量:1
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作者 闵昌国 车东升 张天芮 《动物营养学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1832-1840,共9页
在哺乳动物中,早期胚胎发育阻滞一般发生在胚胎由输卵管向子宫角转移的时期,此时输卵管液中的物质对早期胚胎发育尤为重要,如葡萄糖、乳糖、丙酮酸。丙酮酸是大多数能量物质在代谢过程中的中间产物,在抗氧化、间接调节信号等过程中都发... 在哺乳动物中,早期胚胎发育阻滞一般发生在胚胎由输卵管向子宫角转移的时期,此时输卵管液中的物质对早期胚胎发育尤为重要,如葡萄糖、乳糖、丙酮酸。丙酮酸是大多数能量物质在代谢过程中的中间产物,在抗氧化、间接调节信号等过程中都发挥着重要作用,并且是卵母细胞和合子能够直接利用的主要能量底物。此外,早期胚胎发育阻滞时期恰好是母源-合子基因过渡时期,此时发生的基因组重编程也离不开丙酮酸的参与。本文综述了丙酮酸对哺乳动物早期胚胎发育的影响,推测了丙酮酸在猪早期胚胎合子基因组激活中的作用。 展开更多
关键词 丙酮酸 早期胚胎 胚胎组织 合子基因组激活
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ZSCAN4在早期胚胎及多能干细胞中的作用及调节机制
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作者 袁文 李雪玲 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1016-1022,共7页
含有锌指和SCAN结构域的蛋白质4(zinc finger and SCAN domain containing 4,ZSCAN4)在2细胞期胚胎以及胚胎干细胞中作为DNA结合蛋白质特异性表达。ZSCAN4能够调控早期胚胎发育过程,在合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)期... 含有锌指和SCAN结构域的蛋白质4(zinc finger and SCAN domain containing 4,ZSCAN4)在2细胞期胚胎以及胚胎干细胞中作为DNA结合蛋白质特异性表达。ZSCAN4能够调控早期胚胎发育过程,在合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)期间通过促进DNA损伤修复和纠正染色体异常,以维持植入前胚胎的基因组和染色体完整性。在小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESCs)向2细胞样细胞转换期间,ZSCAN4与ATP依赖性染色质重塑因子相互作用,调节鼠内源性逆转录病毒L(murine endogenous retrovirus L,MERVL)增强子的活性,激活周边的2细胞期基因的表达,促进胚胎干细胞向2细胞样细胞的转变。ZSCAN4还能通过降低DNA甲基化水平同时介导异染色质沉默,并促使端粒重组和端粒延伸,保持基因组稳定性,进一步维持多能干细胞的无限自我更新能力和多能性,促进mESCs向胚胎2细胞样细胞转变。此外,ZSCAN4还能在重编程中重新激活早期胚胎基因,显著提高诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)的产生效率,降低iPSCs形成过程中的DNA损伤,并通过延长端粒保持基因组稳定性,从而促进无遗传缺陷和高质量iPSCs的生成。该文围绕ZSCAN4调控早期胚胎发育过程、介导多能干细胞的端粒延长以及在体细胞重编程中的作用等生物学功能展开论述,以期为早期胚胎发育、多能干细胞的维持以及重编程技术的优化提供参考。 展开更多
关键词 含有锌指和SCAN结构域的蛋白质4 端粒 合子基因组激活 DNA损伤 重编程
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