体細胞の核移転後の胚の発達は,ヒストンのメチル化が継続して阻害されている

Shogo Matoba¹, Yuting Liu¹, Falong Lu¹

¹Howard Hughes Medical Institute, Harvard Medical School, WAB-149G, 200 Longwood Avenue, Boston, MA 02115, USA; Program in Cellular and Molecular Medicine, Boston Children's Hospital, Harvard Medical School, WAB-149G, 200 Longwood Avenue, Boston, MA 02115, USA; Department of Genetics, Harvard Medical School, WAB-149G, 200 Longwood Avenue, Boston, MA 02115, USA.

Cell

|November 24, 2014

まとめ

ヒストンH3ライシン9トリメチル化 (H3K9me3) は体細胞核移転 (SCNT) のクローン効率を阻害する. H3K9me3をドナー細胞から除去することで,SCNTの再プログラムと胚の発達を大幅に改善し,新しいクローニング戦略を提示します.

科学分野:

エピジェネティクスエピジェネティクス
発達生物学発達生物学について
生殖科学は生殖に関する科学である.

背景:

哺乳類の卵細胞は,体細胞をトーティポテンスの状態に再プログラムする能力を有しており,これは体細胞核移転 (SCNT) による動物のクローンに不可欠なプロセスです.
SCNTにおける大きな障害は,クローン胚の失敗率が高いことであり,これは理解されていない再プログラミングの欠陥に起因する.
ヒストンの改変,特にH3K9me3は,細胞の再プログラムと発達の可能性の重要な調節因子としてますます認識されています.

研究の目的:

SCNTにおける効率的な再プログラミングの障壁として機能する特定の表遺伝的要因を特定する.
SCNT媒介による再プログラム欠陥におけるヒストンH3ライシン9トリメチル化 (H3K9me3) の役割を調査する.
エピジェネティック上の障壁を克服し,哺乳類のクローニングの効率を改善するための戦略を開発する.

主な方法:

再プログラム抵抗性領域 (RRR) を特定するために,SCNTと体外受精 (IVF) 胚の比較トランスクリプトーム分析.
ドナーの体細胞のRRRにおけるH3K9me3濃縮の評価.
H3K9me3デメチラーゼ (Kdm4d) の子宮外発現とH3K9メチルトランスフェラーゼの枯渇をドナー細胞で利用し,SCNT効率への影響を評価した.

主要な成果:

特定されたRRRは,通常,IVF胚で発現するが,SCNT胚では静止されるが,H3K9me3のためにドナーの体細胞で濃縮される.
Kdm4dの胎外発現はH3K9me3を成功裏に除去し,RRRを活性化し,SCNTの効率を大幅に改善しました.
H3K9メチルトランスフェラーゼを欠乏したドナーの体核も,SCNT効率の有意な改善をもたらした.

結論:

ヒストンH3ライシン9トリメチル化 (H3K9me3) は,SCNT中の効率的な再プログラミングを阻害する重要なエピジェネティックバリアです.
ドナー細胞におけるH3K9me3を標的とし除去することは,哺乳類のクローン効率を高めるための有望な治療戦略です.
この研究は,トーティポテンシーのエピジェネティック調節に関する新しい洞察を提供し,SCNT技術の改善のための潜在的なブレークスルーを提供します.

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