在胚胎干细胞中进行Proviral沉默,需要使用基因组甲基转移酶ESET和ESET
Toshiyuki Matsui1, Danny Leung, Hiroki Miyashita
1Experimental Research Center for Infectious Diseases, Institute for Virus Research, Kyoto University, 53 Shogoin, Kawara-cho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8507, Japan.
Nature
|February 19, 2010
概括
涉及KAP1和ESET甲基转移酶的DNA甲基化独立途径使小鼠胚胎干细胞中的内源逆转录病毒 (ERV) 沉默. 这种表观遗传沉默在早期胚胎发生过程中至关重要,当DNA甲基化被重新编程时.
科学领域:
- 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.
- 基因组学就是基因组学.
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 内源逆转录病毒 (ERVs) 占小鼠基因组的10%左右,并导致自发突变.
- 在体和生殖细胞中,DNA甲基化沉默了前病毒,但在胚胎干细胞 (ES) 中存在额外的途径.
- 像H3K9me3和H4K20me3这样的基因组标记在ES细胞的ERV上发现,但它们在沉默中的作用尚不清楚.
研究的目的:
- 研究基因组修饰和相关蛋白质在小鼠胚胎干细胞内源性逆转录病毒 (ERV) 的表观遗传沉默中的作用.
- 阐明早期胚胎发生过程中ERVs的DNA甲基化独立沉默路径.
主要方法:
- 使用了小鼠胚胎干细胞 (ESC) 和小鼠胚胎纤维细胞 (MEF).
- 研究了ESET (SETDB1/KMT1E) 和KAP1 (TRIM28) 在H3K9me3和逆转录病毒沉默中的作用.
- 研究了H4K20甲基转移酶Suv420h1和Suv420h2.2.的功能.
- 分析了DNA甲基转移酶三重淘汰 (Dnmt1(-/-) Dnmt3a(-/-) Dnmt3b(-/-)) ESCs,以评估DNA甲基化独立的沉默.
主要成果:
- ESET和KAP1对于H3K9me3和小鼠ES细胞中ERVs的沉默至关重要.
- 对于HP1结合和有效的前病毒沉默,ESET的酶活性至关重要.
- H4K20 甲基转移酶 Suv420h1 和 Suv420h2 不需要用于 ERV 沉声.
- 在Dnmt三重淘汰赛ESC中,ESET/KAP1结合和H3K9me3持续存在,ERV脱压最小.
结论:
- 涉及KAP1和ESET介导的H3K9me3的DNA甲基化独立途径使小鼠ES细胞中的ERV沉默.
- 这一途径对于在DNA甲基化经历动态重编程时,在早期胚胎发生过程中保持基因组稳定性至关重要.
