科學家揭示克隆胚胎發育異常表觀遺傳機制

　　同濟大學教授高紹榮和張勇課題組通過對不同發育命運體細胞克隆胚胎進行全基因組DNA甲基化分析，揭示了異常的DNA再甲基化是導致克隆胚胎著床后發育異常的關鍵因素。該研究近日發表于《細胞—干細胞》。

　　雖然體細胞克隆在多種動物上已獲得成功，但克隆胚胎中DNA甲基化的重編程過程及其對克隆效率的影響在很大程度上并不清楚。該研究中，研究人員利用微量細胞全基因組亞硫酸氫鹽測序技術，首次繪制了不同發育命運的克隆胚胎植入前發育過程中的全基因組DNA甲基化圖譜。發現克隆胚胎早期發育過程中相關位點的DNA甲基化動態變化存在再甲基化的現象。通過對比不同發育命運克隆胚胎與正常受精胚胎在同一發育時期的DNA甲基化差異，研究人員鑒定出了廣泛的再甲基化位點（rDMR），并且這一再甲基化現象在發育阻滯的克隆胚胎中更明顯。更重要的是，通過干擾DNA甲基化酶的表達可以有效降低克隆胚胎中異常的DNA再甲基化水平，激活克隆胚胎的特定轉錄本，并改進克隆胚胎的體內外發育效率。由此獲得的克隆動物胎盤發育也得到了明顯改善，這是以往針對多種表觀遺傳障礙的解決辦法都沒有做到的，為研究著床后克隆胚胎的異常發育提供了新思路。

　　同時，研究人員發現克隆胚胎的異常DNA再甲基化和組蛋白修飾重編程缺陷是兩個相對獨立的壁壘。采取敲降DNA甲基化酶與過表達組蛋白去甲基化酶兩種措施，可以使克隆成功率提高到17%左右。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.07.017