微量細(xì)胞WGBS技術(shù)揭示克隆胚胎異常
單細(xì)胞及微量樣品的DNA甲基化組織學(xué)研究在很大程度上受到建倉測序技術(shù)的制約。傳統(tǒng)的文庫構(gòu)建方法或與基因組DNA相似的單細(xì)胞擴(kuò)增技術(shù)很難應(yīng)用于甲基化實(shí)驗(yàn)過程。異性基因可以建立基于線性擴(kuò)增和單一官倉的技術(shù),從而充分降低文庫偏好,正確完成珍貴樣品的全基因組甲基化研究。下面WGBS廠家詳細(xì)為大家介紹。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
1.不同發(fā)展?jié)摿Φ腟CNT胚胎間DNA甲基化
研究人員利用微量細(xì)胞全基因組中亞硫酸鹽測序(scWGBS)技術(shù),在移植具有不同細(xì)胞發(fā)育命運(yùn)的克隆胚胎之前的發(fā)育過程中繪制了全基因組、單堿基分辨率DNA甲基化圖。獲得了從供體卵細(xì)胞到囊胞的SCNT胚胎的WGBS數(shù)據(jù),并與先前研究中修改后的胚胎的WGBS數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,結(jié)果表明,SCNT胚胎組中全基因組超DNA甲基化模式存在,不完全DNA去甲基化可能與SCNT胚胎的發(fā)育阻斷有密切關(guān)系。此外,研究人員在胚胎期內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)(ICM)和滋養(yǎng)外胚胎層(TE)樣本中識別了數(shù)千個區(qū)域的異常變化,這可能是降低SCNT移植成功率的重要原因。資料顯示,DNA甲基化損傷可能是移植前SCNT胚胎不可避免的障礙。
2.WGBS胚胎中異常DNA再甲基化
與正常受精胚胎組發(fā)育過程不同,SCNT胚胎組出現(xiàn)異常甲基化水平上升現(xiàn)象。為了探索SCNT胚胎的潛在分子機(jī)制,研究人員比較了SCNT胚胎組和受精胚胎組之間的差異甲基化區(qū)域(DMR),確定了廣泛的再甲基化區(qū)域(rDMR),這種反復(fù)甲基化現(xiàn)象在發(fā)育受阻的克隆胚胎中更為明顯。總的來說,上述結(jié)果提高了SCNT胚胎基因組中rDMR發(fā)揮明顯障礙作用的可能性,適當(dāng)去除rDMR可以挽救卵 裂階段的發(fā)育阻斷,促進(jìn)胚胎發(fā)育。
3.Scnt胚胎的超甲基化導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄組障礙。
WGBS廠家表示通過對SCNT胚胎的轉(zhuǎn)錄組和DNA甲基化組數(shù)據(jù),在WGCNA(加權(quán)基因聯(lián)合表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析)的基礎(chǔ)上,與SCNT胚胎組相比,異常DNA超甲基化,特別是甲基化可以調(diào)節(jié)核心發(fā)育基因,從而促進(jìn)SCNT胚胎的發(fā)育能力,部分逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子更有可能抵抗去甲基化。
4.抑制DNA再甲基化可以促進(jìn)SCNT胚胎的發(fā)育。
在不完全再甲基化與SCNT胚胎發(fā)育失敗之間產(chǎn)生相關(guān)性后,研究人員分析了抑制再甲基化是否能改善克隆動物的不良發(fā)育,探討了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(Dnmts)在早期克隆過程中對全基因組再甲基化模式的影響。結(jié)果表明,干擾Dnmts的表達(dá)可以有效降低克隆胚胎中異常DNA甲基化水平,激活克隆胚胎的特定譯本,提高克隆胚胎體內(nèi)發(fā)育效率。
5.DNA修飾和組蛋白修飾劑的組合處理可以提高復(fù)制效率。
WGBS廠家表示研究人員探討了DNA修飾和組蛋白修飾的組合處理對異常DNA甲基化標(biāo)記丟失后的影響,發(fā)現(xiàn)克隆胚胎異常DNA再甲基化和組蛋白再編程缺陷是相對獨(dú)立的兩個障礙。表明,多種表觀遺傳調(diào)節(jié)劑的組合處理可能是實(shí)現(xiàn)更高復(fù)制效率的較有希望的方法之一。
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復(fù)制成功
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