的发展表观遗传学

生殖细胞具有独特的分子特性,使他们传递遗传信息来执行重要的任务给下一代。在开发过程中胚胎的原始状态,生殖细胞被认为是由表观遗传修饰的DNA重组。然而,由于罕见的重大技术挑战与表观遗传相关分析细胞如原始生殖细胞,这种表观遗传变化的确切性质和效果仍知之甚少。Kuniya安倍Rieko Ikeda理研生物资源中心和同事已经开发出一种方法,使只有100个细胞表观遗传变化进行分析,这些过程提供新的见解。

表观遗传变化调节基因的表达在不改变底层的DNA序列。它们涉及高度特定DNA的化学修饰和DNA-bound蛋白质激活或禁用个人或相关的基因集。DNA甲基化是一个这样的表观遗传机制,由安倍的团队研发的技术是一个适应现有的芯片检测方法检测DNA甲基化。“我们修改最先进的方法可能是有用的基础研究以及诊断应用程序时不到一个毫微克的基因组DNA是可用的,”安说。

胚胎上使用他们的技术老鼠的细胞,研究人员比较了程度的基因组DNA体细胞、干细胞和雄性和雌性生殖细胞在不同的发展阶段与甲基标记。具体看生殖细胞(图1),他们发现大延伸X染色体上的DNA甲基的男性生殖细胞被耗尽。这些大型的hypomethylated域经常与生殖细胞——或者testis-specific包括基因表达式,包括癌症睾丸抗原(CTA)基因,这在男性生殖细胞和表达癌症细胞,但不是在正常体细胞。基因在这些地区也表示,尽管存在的组蛋白修饰通常抑制基因表达。

“机械基础hypomethylation和CTA基因的表达之间的关系仍有待建立,”安说。“我们怀疑核架构的变化控制的可访问性的基因转录装置可能参与进来。”

安倍还指出,如果CTA基因表达确实导致肿瘤形成,然后了解这些基因的表观遗传调控在生殖细胞可以提供洞察分子事件,导致某些类型的癌症。