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表观遗传是怎样遗传的?

已有 20684 次阅读 2017-12-18 16:24 |个人分类:表观遗传|系统分类:科普集锦| 表观遗传


本文转载自嘉因微信公众号,已获得授权。查看最新文章,敬请关注嘉因,微信ID:rainbow-genome

作者:小丫   来源:嘉因

没法参加今天的表观遗传调控盛宴·细胞生物学学会2017年会,等不及看小伙伴儿分享的参会感受,怎么办?先来看清华大学颉伟研究员去年8月在表观基因组学暑期国际讲习班的课程视频,了解表观遗传是怎样遗传的。


感谢Epigenetics表观遗传学公众号分享视频和ppt,下面是部分ppt截图,在后台回复“XW”可获得ppt。


表观遗传的三种遗传:有丝分裂过程、跨代遗传、隔代遗传

涉及到DNA甲基化、组蛋白修饰,以及RNA等等。


一、有丝分裂中的遗传


有丝分裂中DNA甲基化的复制

或在组蛋白修饰指导下,添加或删除DNA甲基化

组蛋白修饰在有丝分裂中的遗传


染色质高级结构在有丝分裂中的遗传


二、跨代遗传


令人羡慕的科学世家

我们无法选择基因组,但可以让表观遗传更好。

比如锻炼身体、多读paper

吃蜂王浆,或KD Dnmt3

先看DNA甲基化的遗传。从父母那里只继承一点点(1.5%)表观遗传修饰,imprints

更多的(98.5%)是序列决定的,这是由遗传决定的表观遗传

受技术限制,组蛋白跨代遗传研究得不很清楚。精子里大部分的区域都没有组蛋白,而是用鱼精蛋白替代。

只有<5%的区域有histone,例如对发育最重要的hox家族

卵细胞里也有组蛋白修饰


 

最近还发现了组蛋白的imprinting








为什么从父母那里只继承到一点点表观遗传修饰呢?因为发生了重编程。

如果把体细胞核放入去核的卵细胞,会发生胚胎停育;如果去除H3K9me3,就能完成正常的胚胎发育。

DNA甲基化的重编程。正常情况下,在生殖细胞形成和合子形成时,大部分的DNA甲基化会被清除,然后建立起新的表观遗传修饰,即reprogramming。

重编程的调控机制研究,去年同时发表了两个工作:Zhang Yi lab用DNase-seq,Xie Wei lab用ATAC-seq,观察了胚胎发育早期的开放染色质。

为什么要看开放染色质?视频1小时44分开始讲这件事

通过染色质开放区域能找到结合的转录因子,这一原理,小哈在哪个蛋白质调控我感兴趣的基因?怎样筛选?基于分析或实验的可行方案V2.1一文里介绍过,见下面的示意图:

ATAC-seq能够找出基因组上开放区,根据这段区域上的motif,推测它上面可能结合的TF。ATAC-seq用的细胞数更少,500-50,000个细胞就能做,实验更稳定。有了ATAC-seq的加入,把motif预测出来的候选TF范围缩小到染色质开放区域,结果更准确。例如:

通过这种方式,找到了这几个关键的调控因子,对其中的Nr5a2进行深入研究。

对比KD前后的RNA-seq数据,确认NR5A2是早期胚胎发育中重要的调控因子。

在提问环节又讨论了这个工作,拖到视频2小时16分直接观看。





https://blog.sciencenet.cn/blog-3372875-1090336.html

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