導(dǎo)致不孕不育、自然流產(chǎn)和出生缺陷的一個重要因素是女性卵母細(xì)胞成熟發(fā)育異常。尋找和探究調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞成熟的關(guān)鍵因子和相關(guān)通路對人類輔助生殖和胚胎發(fā)育意義重大。HDACs家族中多個成員可通過調(diào)節(jié)組蛋白修飾參與卵母細(xì)胞的成熟過程。其中,HDAC6是參與卵母細(xì)胞成熟的關(guān)鍵因子之一。然而,其調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞成熟的機(jī)制尚未完全闡明。HDAC11是調(diào)節(jié)哺乳動物細(xì)胞有絲分裂進(jìn)程的重要分子,但關(guān)于其是否在減數(shù)分裂中發(fā)揮作用及相關(guān)機(jī)制仍然知之甚少。本研究通過添加HDAC6和HDAC11的特異性抑制劑,分析其對卵母細(xì)胞成熟、減數(shù)分裂元件組裝、mRNA表達(dá)以及組蛋白修飾的影響,為揭示HDAC6和HDAC11在卵母細(xì)胞成熟中的重要作用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.抑制HDAC6影響小鼠卵母細(xì)胞成熟以及mRNA的表達(dá)我們首先檢測了HDAC6在卵母細(xì)胞中的表達(dá)及其啟動子DNA甲基化情況,分析了其表達(dá)模式。接下來添加HDAC6的抑制劑TubA處理卵母細(xì)胞,研究抑制HDAC6對卵母細(xì)胞成熟和mRNA表達(dá)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):1)HDAC6在GV和MII期卵母細(xì)胞中呈現(xiàn)相似的高表達(dá),對應(yīng)其啟動子DNA的低甲基化;... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

哺乳動物卵母細(xì)胞成熟示意圖[10]。處于第一次減數(shù)分裂的前期的卵母細(xì)胞具有4 C DNA含量(對應(yīng)于二倍體(2N)染色體數(shù)目,并且每個染色體由兩個染色單體組成),成熟過程從生發(fā)泡破裂(GVBD)開始,接下來是第一次減數(shù)分裂(meiosis I)中期的紡錘體組裝和染色體遷移。這一過程將誘導(dǎo)皮質(zhì)肌動蛋白結(jié)構(gòu)域(紅色)的形成。第一極體的排出后,第二次減數(shù)分裂(meiosis II)紡錘體皮層立即形成并誘導(dǎo)第二極性肌動蛋白結(jié)構(gòu)域的形成。這時(shí)的卵母細(xì)胞具有2 C DNA含量(對應(yīng)于單倍體(1N)染色體數(shù)目,并且每個染色體由兩個染色單體組成),停滯在中期且其紡錘體保持不對稱定位。在受精(或單性生殖激活)后,卵母細(xì)胞重新開始減數(shù)分裂進(jìn)行姐妹染色單體分離并排出第二極體,留下具有像雄原核一樣1 C含量的單倍體雌原核(對應(yīng)于單倍體(1N)染色體數(shù)量,并且每個染色體由一個染色單體組成)。(Rong Li,et al.,Nature Review Molecular CellBiology,2013).

卵母細(xì)胞的MTOC主要由γ微管蛋白和中心粒周蛋白組成。在減數(shù)分裂起始前,MTOC主要圍繞在細(xì)胞核周圍,一旦GVBD起始,MTOC可以迅速分布到染色質(zhì)周圍[13]。早期研究表明MTOC在哺乳動物卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂和后期發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用[14]。有研究者對比了體內(nèi)和體外成熟的小鼠卵母細(xì)胞后發(fā)現(xiàn),限制MTOC與凝集染色質(zhì)的接觸會導(dǎo)致卵母細(xì)胞產(chǎn)生的紡錘體和極體變小[15]。1.2 雙極性紡錘體的組裝

在哺乳動物中,目前共發(fā)現(xiàn)了18種HDACs,根據(jù)其序列相似性以及催化活性,可將其分為4個家族(圖3.1)。其中,在第Ⅰ,Ⅱ和Ⅳ類HDACs催化功能主要為Zn2+依賴的,被認(rèn)為是傳統(tǒng)的HDACs,第Ⅲ類HDAC與前幾類不同,其催化區(qū)域內(nèi)無Zn2+存在,而其功能主要是NAD+依賴的。HDACs第Ⅰ家族中主要包括HDAC1,2,3和8;第Ⅱa家族包括HDAC4,7和9;第Ⅱb家族包括HDAC6和10;第Ⅲ家族包括SITR1-7;第Ⅳ家族為HDAC11[59,60]。作為一個龐大的催化酶家族,HDACs可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄以及染色質(zhì)結(jié)構(gòu)參與腫瘤的發(fā)生,細(xì)胞的增殖和凋亡以及細(xì)胞周期等多種生物學(xué)進(jìn)程[61,62]。3.2 HDACs家族成員與減數(shù)分裂


本文編號：2896317