Cell Discovery | 李劲松/李文合作构建全部来源于单倍体胚胎干细胞的小鼠用于研究发育过...

主要观点总结

文章介绍了利用单倍体胚胎干细胞（haESCs）研究印记调控网络的新思路。研究人员通过建立融合低甲基化的孤雄和孤雌单倍体胚胎干细胞研究印记调控网络的体外模拟系统（Ha-Ha融合系统），删除多个印记DMR来重建印记调控网络，有效支持四倍体补偿小鼠的足月发育。此外，研究发现印记调节功能不受遗传亲源性别的限制。

关键观点总结

关键观点1: 利用单倍体胚胎干细胞携带的DNA替代精子和卵母细胞的遗传物质成为研究印记调控网络的新思路。

研究人员通过删除印记DMR来模拟父源和母源的印记状态，建立重建印记调控网络的二倍体细胞，并通过四倍体补偿实验验证其发育潜能。

关键观点2: Ha-Ha融合系统的建立为研究发育过程中的印记调控网络提供了操控父母源印记状态的研究系统。

该系统通过删除多个印记DMR来重建印记调控网络，显著提高融合胚胎干细胞的发育潜能，有效支持四倍体补偿小鼠的足月发育。

关键观点3: 研究发现印记调节对于小鼠发育的作用并不受遗传亲源性别的限制。

通过反转DMR删除的遗传亲源模式同样可以有效地调节小鼠发育，这支持了印记“冲突”理论。

文章预览

基因组印记是一种由DNA甲基化介导的表观遗传学调控过程，通过配子传递至受精卵，在哺乳动物发育过程中发挥重要作用。印记基因普遍成簇存在，受到差异甲基化区域 （DMR） 的调节，呈现单等位基因表达的特点。遗传学研究发现，DMR删除很大程度上可以模拟其高甲基化调控状态，因而这种方式经常被用来研究印记区域的基因表达调控和发育学功能 【1-3】 。尽管既往研究表明多个印记区域在哺乳动物胚胎发育过程中发挥关键作用 【1,4,5】 ，但是发育相关的印记调控网络还没有被系统性的阐述过，这主要是因为缺少操控多个印记区域互作的在体研究工具。 单倍体胚胎干细胞 （ haESCs ） 作为小鼠遗传学研究的有力工具，在实现单亲生殖中发挥重要作用。在将甲基化缺失的孤雌haESCs的 H19 -DMR和IG-DMR删除后，其可以替代精子，高效地支持孤雌生殖小鼠 ………………………………