本文關(guān)鍵詞：哺乳動(dòng)物中親本DNA甲基化的重編程與繼承，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：DNA甲基化的調(diào)控在發(fā)育中起著非常重要的作用。哺乳動(dòng)物受精后的胚胎發(fā)育中發(fā)生大規(guī)模DNA去甲基化。DNA去甲基化可以通過(guò)主動(dòng)和被動(dòng)方式進(jìn)行。根據(jù)免疫熒光染色和簡(jiǎn)化代表性亞硫酸氫鹽測(cè)序(RRBS)得到的結(jié)果,之前的假說(shuō)認(rèn)為受精后父源DNA的甲基化修飾被主動(dòng)氧化后,依賴其氧化產(chǎn)物的被動(dòng)稀釋進(jìn)行去甲基化；而母源DNA不被氧化,在甲基化維持機(jī)制不完全工作的情況下,依賴DNA復(fù)制而被動(dòng)去甲基化。但是,由于實(shí)驗(yàn)精度有限,并且無(wú)法區(qū)分父源和母源DNA,這些結(jié)果可能并不能全面而精確地反映出早期胚胎發(fā)育中DNA去甲基化是如何進(jìn)行的。通過(guò)對(duì)小鼠配子及雜交胚胎的全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序,我們得到能夠區(qū)分DNA親本來(lái)源的單堿基分辨率的甲基化圖譜,二細(xì)胞時(shí)期的5-羥甲基胞嘧啶(5hmC)、5-醛基胞嘧啶(5fC)圖譜,以及E13.5時(shí)期的原始生殖細(xì)胞的甲基化圖譜。分析發(fā)現(xiàn)在二細(xì)胞時(shí)期5hmC和5fC不僅存在于父源DNA,也存在于母源DNA,暗示了母源DNA上主動(dòng)去甲基化的發(fā)生。同時(shí),從配子到四細(xì)胞時(shí)期,在大多數(shù)去甲基化CpG位點(diǎn)中,主動(dòng)去甲基化參與了這些位點(diǎn)5mC的移除或修飾,并且父源DNA的去甲基化不主要依賴5mC氧化產(chǎn)物的被動(dòng)稀釋。因此,在小鼠早期胚胎發(fā)育過(guò)程中,不僅父源DNA,相當(dāng)一部分的母源DNA也發(fā)生了主動(dòng)去甲基化。此外,所有已知的印跡調(diào)控區(qū)被歸類為生殖細(xì)胞印跡調(diào)控區(qū)或體細(xì)胞印跡調(diào)控區(qū)。
【關(guān)鍵詞】：DNA甲基化 主動(dòng)去甲基化 早期胚胎發(fā)育 印跡調(diào)控區(qū)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q953
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-9
• 專業(yè)詞匯中英文對(duì)照表9-14
• 第一章 引言14-40
• 1.1 表觀遺傳學(xué)14-18
• 1.1.1 表觀遺傳信息的繼承與生殖系重編程15-16
• 1.1.2 表觀遺傳機(jī)制16-18
• 1.2 DNA甲基化18-28
• 1.2.1 概述18-19
• 1.2.2 DNA甲基化的維持與建立19-22
• 1.2.3 DNA去甲基化22-24
• 1.2.4 DNA甲基化與基因表達(dá)調(diào)控24
• 1.2.5 基因組印跡24-27
• 1.2.6 DNA甲基化與疾病27-28
• 1.3 小鼠原始生殖細(xì)胞發(fā)育中DNA甲基化的重編程28-32
• 1.3.1 小鼠原始生殖細(xì)胞的發(fā)育28-29
• 1.3.2 原始生殖細(xì)胞發(fā)育中DNA去甲基化29-31
• 1.3.3 生殖細(xì)胞中DNA甲基化模式的重新建立31-32
• 1.4 小鼠受精后早期胚胎發(fā)育中DNA甲基化的重編程32-35
• 1.4.1 小鼠受精后的胚胎發(fā)育32-33
• 1.4.2 小鼠受精后胚胎發(fā)育中DNA去甲基化33-35
• 1.4.3 小鼠胚胎發(fā)育中DNA甲基化模式的重新建立35
• 1.5 5mC及其氧化衍生物的測(cè)序方法35-39
• 1.5.1 5mC測(cè)序方法35-37
• 1.5.2 5mC氧化衍生物測(cè)序方法37-39
• 1.6 研究?jī)?nèi)容39-40
• 第二章 材料與方法40-57
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料40-44
• 2.1.1 小鼠品系40
• 2.1.2 小鼠樣品40-41
• 2.1.3 引物序列41
• 2.1.4 抗體41
• 2.1.5 DNA寡核苷酸序列41-42
• 2.1.6 試劑與試劑盒42-43
• 2.1.7 常用溶液43
• 2.1.8 實(shí)驗(yàn)儀器43-44
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法44-57
• 2.2.1 小鼠MII卵細(xì)胞的收集44
• 2.2.2 小鼠成熟精子的收集44
• 2.2.3 雜交小鼠胚胎的收集44-45
• 2.2.4 E13.5原始生殖細(xì)胞的收集45-46
• 2.2.5 DNA提取46
• 2.2.6 RNA提取46
• 2.2.7 DNA重測(cè)序建庫(kù)46-48
• 2.2.8 全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序建庫(kù)48-49
• 2.2.9 TAB-seq建庫(kù)49-51
• 2.2.10 fCAB-seq建庫(kù)51
• 2.2.11 RNA-seq建庫(kù)51-52
• 2.2.12 斑點(diǎn)印跡實(shí)驗(yàn)52
• 2.2.13 免疫熒光染色52-53
• 2.2.14 重測(cè)序數(shù)據(jù)分析53
• 2.2.15 DNA甲基化數(shù)據(jù)分析53-54
• 2.2.16 5hmC數(shù)據(jù)分析54-55
• 2.2.17 5fC數(shù)據(jù)分析55-56
• 2.2.18 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析56-57
• 第三章 研究結(jié)果57-85
• 3.1 DNA甲基化測(cè)序建庫(kù)方法的優(yōu)化57-59
• 3.2 測(cè)序數(shù)據(jù)概況59-65
• 3.2.1 DNA甲基化數(shù)據(jù)59-60
• 3.2.2 DNA親本來(lái)源的區(qū)分及其代表性的評(píng)估60-63
• 3.2.3 5hmC測(cè)序數(shù)據(jù)63-64
• 3.2.4 5fC測(cè)序數(shù)據(jù)64-65
• 3.3 早期胚胎發(fā)育中DNA甲基化及其氧化產(chǎn)物圖譜的特征65-74
• 3.3.1 配子與早期胚胎的獨(dú)特的DNA甲基化模式65-66
• 3.3.2 配子與早期胚胎中DNA各元件的甲基化動(dòng)態(tài)變化66-68
• 3.3.3 配子特異甲基化的啟動(dòng)子區(qū)的甲基化動(dòng)態(tài)變化68-69
• 3.3.4 卵細(xì)胞中甲基化的非CG位點(diǎn)相對(duì)富集69-70
• 3.3.5 二細(xì)胞期胚胎的5hmC圖譜及親本來(lái)源特異的分布特征70-72
• 3.3.6 二細(xì)胞期胚胎的5fC圖譜及親本來(lái)源特異的分布特征72-74
• 3.4 受精后胚胎發(fā)育中DNA主動(dòng)去甲基化74-80
• 3.4.1 早期胚胎發(fā)育中父源和母源DNA甲基化的動(dòng)態(tài)變化74
• 3.4.2 父源5mC主動(dòng)去甲基化74-76
• 3.4.3 母源5mC主動(dòng)去甲基化76-78
• 3.4.4 受精后DNA去甲基化不主要依賴5hmC/5fC/5caC的被動(dòng)稀釋78-80
• 3.5 早期胚胎發(fā)育過(guò)程中印跡調(diào)控區(qū)甲基化的動(dòng)態(tài)變化80-82
• 3.6 E13.5原始生殖細(xì)胞的甲基化圖譜與繼承82-85
• 第四章 結(jié)論85-86
• 第五章 討論86-90
• 5.1 哺乳動(dòng)物受精后的主動(dòng)去甲基化86-88
• 5.2 不同物種中DNA甲基化重編程的比較88-90
• 參考文獻(xiàn)90-117
• 附錄117-127
• A. 配子特異高甲基化的CpG島117-127
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果127-129

  本文關(guān)鍵詞：哺乳動(dòng)物中親本DNA甲基化的重編程與繼承，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：404292