動物所發現 DNA 甲基化調控胚胎左右不對稱發育
示意圖:DNA 甲基化通過 Lefty2 和 Cdh1 通路調控左右不對稱發育
DNA 甲基化是常見的表觀遺傳修飾形式,通常發生在 CpG 位點中的胞嘧啶,由 DNA 甲基轉移酶所催化,將胞嘧啶(C)轉變為 5 - 甲基胞嘧啶(5mC)。DNA 甲基化在基因轉錄調控、染色體結構穩定性、基因印記、X 染色體失活等方面發揮作用。脊椎動物早期胚胎全基因組 DNA 甲基化圖譜研究提示 DNA 甲基化可能在胚胎發育中發揮重要作用,然而關於 DNA 甲基化修飾在胚胎早期發育中的功能研究尚不全面。
脊椎動物體軸形成是胚胎早期發育的重要過程,
中國科學院動物研究所劉峰研究組利用斑馬魚為模式動物,發現缺失重要的 DNA 甲基轉移酶 dnmt1 或者 dnmt3bb.1 之後,斑馬魚左右不對稱發育受到嚴重影響,內部器官的左右不對稱分佈發生隨機化,組織中心前體細胞發育缺陷導致組織中心形成受阻。進一步的研究發現,Dnmt1 和 Dnmt3bb.1 介導的 DNA 甲基化修飾分別通過調節 Lefty2-Nodal 信號以及 cdh1 表達影響組織中心前體細胞發育,
研究論文以 Epigenetic regulation of left-right asymmetry by DNA methylation 為題線上發表在 EMBO J 上。該研究得到了國家重點基礎研究發展計畫,國家自然科學基金和中科院戰略性先導科技專項的資助。
http://emboj.embopress.org/content/early/2017/09/07/embj.201796580