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谭韬、季维智在Cell Research发表研究文章

2月24日, 国际知名期刊Cell Research(细胞研究,影响因子14.8)以昆明理工大学灵长类转化医学研究院为第一及通讯作者单位在线发表了灵长类转化医学研究院谭韬和季维智课题组、中国农科院深圳农业基因组研究所高飞课题组,以及同济大学孙毅课题组合作完成的研究论文“De novo DNA methylation during monkey pre-implantation embryogenesis”。论文首次揭示了灵长类动物早期着床前胚胎发育中的DNA再甲基化过程,并表明DNA甲基化酶和去甲基化酶的时空特异性表达是造成这一现象的潜在机制。该工作修正了之前一直认为的哺乳动物早期着床前胚胎发育只存在去甲基化过程而不存在再甲基化过程的认识。该项研究为重新认识灵长类早期胚胎发育的DNA甲基化重编程及生殖受精事件提供了新的思路。

在这项研究中,研究人员首先优化了基于转座酶的全基因组亚硫酸氢盐测序(transposase-based tagmentation bisulfite sequencing)技术,实现了微量细胞的全基因DNA甲基化测序(100个细胞)。基于这一技术,研究团队详细的研究了猕猴早期着床前胚胎的DNA甲基化动态变化过程。

研究发现猕猴早期胚胎发育过程中CpG位点的DNA甲基化动态变化存在着再甲基化的现象,特别是8细胞时期较为明显。有意思的是非CpG位点的DNA甲基化变化在合子期及桑椹胚时期也呈现出了再甲基化的特点。进一步的分析发现这一再甲基化过程是在全基因组水平同时伴随着DNA去甲基化过程发生的,DNA甲基化酶和去甲基化酶的时空特异性表达是造成这一现象的潜在机制。此外通过对前期已发表的人早期着床前胚胎DNA甲基化测序数据分析,研究人员还发现了人早期胚胎发育时DNA去甲基化过程也伴随着再甲基化的现象。有意思的是,这一再甲基化过程在小鼠早期胚胎发育中并未观察到,这一结果表明DNA再甲基化可能在灵长类早期胚胎发育中是一个保守的机制,也从表观遗传学角度解释了为什么灵长类体细胞核移植胚胎发育效率低下,克隆动物一直难以获得的原因。再甲基化的相关详细机理问题值得进一步的详细研究。

谭韬副教授和季维智教授为论文的共同通讯作者,谭韬课题组的李昌和孙念琴参与了此项工作。

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