El análisis de la cromatina en el desarrollo temprano humano revela la transición epigenética durante la ZGA

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• La epigenética
• La genómica

Sus antecedentes:

• La reorganización de la cromatina es crítica durante el desarrollo embrionario temprano.
• El panorama global de la cromatina en el desarrollo preimplantacional humano es en gran medida desconocido.
• Comprender la reprogramación epigenética en el desarrollo humano temprano es crucial.

Objetivo del estudio:

• Investigar los estados de la cromatina y la dinámica molecular durante el desarrollo preimplantacional humano.
• Explorar la accesibilidad de la cromatina antes y después de la activación del genoma zigótico (ZGA).
• Para comparar los circuitos reguladores entre el desarrollo temprano de humanos y ratones.

Principales métodos:

• Se utilizó un ensayo mejorado para la cromatina accesible a la transposasa con secuenciación de alto rendimiento (ATAC-seq).
• Se han realizado análisis integrativos de los estados de la cromatina, de las secuencias cis-regulatorias y de los elementos transponibles.
• Las modificaciones histónicas examinadas, incluidos los patrones de metilación del ADN y H3K4me3.

Principales resultados:

• Se han identificado regiones de cromatina ampliamente accesibles en embriones humanos tempranos, que se superponen con elementos reguladores y elementos transponibles.
• Se observó una cromatina abierta extensa antes de la activación del genoma cigótico (ZGA), con muchas regiones ubicadas en áreas distales y dominios hipometilados de ADN.
• Demostró que las regiones de cromatina accesibles se vuelven en gran medida inaccesibles después de ZGA de una manera dependiente de la transcripción, un proceso conservado vinculado a la reprogramación de H3K4me3.

Conclusiones:

• Reveló un principio de transición de cromatina conservado durante el ZGA de mamíferos.
• Comprensión avanzada de la reprogramación epigenética en el desarrollo temprano humano y la fertilización in vitro.
• Destacó la naturaleza dinámica de la accesibilidad de la cromatina y su regulación durante la embriogénesis temprana.