Meg8-DMR基因編輯小鼠生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)及相關(guān)基因的表達(dá)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-02-08 02:40
小鼠Dlk1-Dio3印記基因簇作為一個(gè)重要的印記簇,存在于12號(hào)染色體末端占基因組區(qū)域1Mb左右。含括父本表達(dá)蛋白編碼基因Dlk1、Rtl1和Dio3,多種母本表達(dá)非編碼RNA基因,此外還分布著大量的miRNAs及snoRNAs。這一印記基因簇在小鼠胚胎發(fā)育、細(xì)胞重編程和遺傳性疾病的發(fā)生等過程起著重要作用,若區(qū)域內(nèi)印記基因發(fā)生異常會(huì)致使生長(zhǎng)發(fā)育紊亂,甚至死亡,故對(duì)此區(qū)域的研究非常重要。目前,Dlk1-Dio3印記基因簇內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的三個(gè)主要差異甲基化區(qū):IG-DMR、Gtl2-DMR和Dlk1-DMR,都為父本甲基化。本實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)現(xiàn)研究現(xiàn)命名為Meg8-DMR為此區(qū)域第一個(gè)母本甲基化的差異甲基化區(qū),可能有重要的印記調(diào)控功能。本課題基于CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)構(gòu)建的Meg8-DMR敲除鼠模型,初步探究Meg8-DMR對(duì)于區(qū)域內(nèi)印記基因的影響。首先對(duì)課題組前期所獲Meg8-DMR敲除的雜合子(Meg8-DMR+/-或Meg8-DMR-/+),純合子(Meg8-DMR-/-),野生型(Meg8-DMR+/+...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
小鼠發(fā)育過程中基因組印記的建立，維持和擦除[11]
圖 1-2 基因組印記機(jī)制) H19/Igf2 絕緣子模型，b）Kcnq1/Kcnq1ot1 長(zhǎng)非編碼 RNA 模型[11]甲基化區(qū)的調(diào)控因簇通常都有表現(xiàn)親本來源的特異性DNA甲基化區(qū)域—差異lly methylated regions DMRs）[33]，目前已經(jīng)鑒定出兩類 DNAgermline DMRs gDMRs）或者叫初級(jí)差異甲基區(qū)，另一類叫somatic DMRs SDMRs）或者叫次級(jí)差異甲基化區(qū)[34]。其在于次級(jí)的，gDMRs 是在配子發(fā)生過程中建立，sDMRs 則是在指導(dǎo)下獲得甲基化，通常 ICR 區(qū)域在相應(yīng)的 gDMR 位置上發(fā)現(xiàn)了超過 20 種 gDMRs[35]，其中只有三個(gè)是父本甲基化的現(xiàn)了另外 11 種新型的母本甲基化的 gDMR，僅有三個(gè)lk1-Dio3 和 Rasgrf1 是包含父本等位基因的特異 DNA 甲基化簇內(nèi)的印記控制中心進(jìn)行敲除[37]，可能會(huì)導(dǎo)致印記簇內(nèi)基因長(zhǎng)發(fā)育等紊亂[38]。
1.4 Dlk1-Dio3 印記基因簇1.4.1 印記簇內(nèi)印記基因簡(jiǎn)介如圖 1-3 所示，Dlk1-Dio3 印記基因簇作為一個(gè)重要的印記基因簇，一直備受研究者們關(guān)注，它是由于在研究 12 號(hào)染色體母體遠(yuǎn)端的重復(fù)序列以及相應(yīng)的父本遠(yuǎn)端部分敲除所發(fā)現(xiàn)的，MatDp（dist12）的缺乏將導(dǎo)致產(chǎn)前生長(zhǎng)遲緩，營(yíng)養(yǎng)不良、骨骼肌發(fā)育遲緩和圍產(chǎn)期死亡[43]；而 12 號(hào)染色體父本遠(yuǎn)端染色體的重復(fù)序列的敲除 PatDp（dist12）比母體的敲除導(dǎo)致更嚴(yán)重的表型，即在妊娠 16.5 天之前死亡[44]。在人類中，14 號(hào)染色體的母本（mUPD14）或父本（pUPD14）不會(huì)導(dǎo)致死亡。然而，mUPD14 患者表現(xiàn)出身材矮小，手小，脊柱側(cè)凸，輕度發(fā)育遲緩[45]。相比之下，pUPD14 患者表現(xiàn)出特征性的面部異常和骨骼缺陷。最近，Stadtfeld 等人研究表明[46]，小鼠誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs 細(xì)胞）抑制母本表達(dá)基因的表達(dá)，包括 Gtl2，Rian，Mirg 和眾多 mirRNAs，從而抑制嵌合體形成，不能產(chǎn)生正常的 iPSC 小鼠，而正常表達(dá)母本表達(dá)基因的 iPSC 能夠有助于嵌合體形成并形成 iPSC 小鼠。說明此區(qū)域的印記基因的過表達(dá)或低表達(dá)都不利于產(chǎn)前及出生后生長(zhǎng)發(fā)育[47]。
本文編號(hào)：3023242
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
小鼠發(fā)育過程中基因組印記的建立，維持和擦除[11]
圖 1-2 基因組印記機(jī)制) H19/Igf2 絕緣子模型，b）Kcnq1/Kcnq1ot1 長(zhǎng)非編碼 RNA 模型[11]甲基化區(qū)的調(diào)控因簇通常都有表現(xiàn)親本來源的特異性DNA甲基化區(qū)域—差異lly methylated regions DMRs）[33]，目前已經(jīng)鑒定出兩類 DNAgermline DMRs gDMRs）或者叫初級(jí)差異甲基區(qū)，另一類叫somatic DMRs SDMRs）或者叫次級(jí)差異甲基化區(qū)[34]。其在于次級(jí)的，gDMRs 是在配子發(fā)生過程中建立，sDMRs 則是在指導(dǎo)下獲得甲基化，通常 ICR 區(qū)域在相應(yīng)的 gDMR 位置上發(fā)現(xiàn)了超過 20 種 gDMRs[35]，其中只有三個(gè)是父本甲基化的現(xiàn)了另外 11 種新型的母本甲基化的 gDMR，僅有三個(gè)lk1-Dio3 和 Rasgrf1 是包含父本等位基因的特異 DNA 甲基化簇內(nèi)的印記控制中心進(jìn)行敲除[37]，可能會(huì)導(dǎo)致印記簇內(nèi)基因長(zhǎng)發(fā)育等紊亂[38]。
1.4 Dlk1-Dio3 印記基因簇1.4.1 印記簇內(nèi)印記基因簡(jiǎn)介如圖 1-3 所示，Dlk1-Dio3 印記基因簇作為一個(gè)重要的印記基因簇，一直備受研究者們關(guān)注，它是由于在研究 12 號(hào)染色體母體遠(yuǎn)端的重復(fù)序列以及相應(yīng)的父本遠(yuǎn)端部分敲除所發(fā)現(xiàn)的，MatDp（dist12）的缺乏將導(dǎo)致產(chǎn)前生長(zhǎng)遲緩，營(yíng)養(yǎng)不良、骨骼肌發(fā)育遲緩和圍產(chǎn)期死亡[43]；而 12 號(hào)染色體父本遠(yuǎn)端染色體的重復(fù)序列的敲除 PatDp（dist12）比母體的敲除導(dǎo)致更嚴(yán)重的表型，即在妊娠 16.5 天之前死亡[44]。在人類中，14 號(hào)染色體的母本（mUPD14）或父本（pUPD14）不會(huì)導(dǎo)致死亡。然而，mUPD14 患者表現(xiàn)出身材矮小，手小，脊柱側(cè)凸，輕度發(fā)育遲緩[45]。相比之下，pUPD14 患者表現(xiàn)出特征性的面部異常和骨骼缺陷。最近，Stadtfeld 等人研究表明[46]，小鼠誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs 細(xì)胞）抑制母本表達(dá)基因的表達(dá)，包括 Gtl2，Rian，Mirg 和眾多 mirRNAs，從而抑制嵌合體形成，不能產(chǎn)生正常的 iPSC 小鼠，而正常表達(dá)母本表達(dá)基因的 iPSC 能夠有助于嵌合體形成并形成 iPSC 小鼠。說明此區(qū)域的印記基因的過表達(dá)或低表達(dá)都不利于產(chǎn)前及出生后生長(zhǎng)發(fā)育[47]。
本文編號(hào)：3023242
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