【摘 要】
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研究目的:近年来,DNA甲基化已经成为哺乳动物体内父系表观遗传的研究焦点。在先前的研究报道中,可遗传的DNA甲基化变化主要是由于外界环境因素改变而被动引起的。然而,是否机体内由于DNA甲基化转移酶表达的改变而引起的主动的DNA甲基化变化可以遗传给后代目前还尚不清楚。在本研究中,我们通过构建人源化DNMT3A超表达的转基因大鼠,研究其超表达对大鼠精子DNA甲基化模式的影响,进而探究这种主动性的甲基化
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(81430027,81671510); 国家重大科学研究计划(2014CB943104); 上海自然科学基金(17ZR1433100); 中国博士后科学基金(2016M591687)
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研究目的:近年来,DNA甲基化已经成为哺乳动物体内父系表观遗传的研究焦点。在先前的研究报道中,可遗传的DNA甲基化变化主要是由于外界环境因素改变而被动引起的。然而,是否机体内由于DNA甲基化转移酶表达的改变而引起的主动的DNA甲基化变化可以遗传给后代目前还尚不清楚。在本研究中,我们通过构建人源化DNMT3A超表达的转基因大鼠,研究其超表达对大鼠精子DNA甲基化模式的影响,进而探究这种主动性的甲基化变化是否可以稳定遗传给后代。方法与结果:1.通过实时荧光定量PCR技术我们发现人源化DNMT3A在转基因大鼠睾丸中表达量明显升高;2.利用64对引物通过甲基化敏感扩增多态性技术检测的5438个可靠位点中,相对于野生型大鼠,人源化DNMT3A转基因大鼠中有28.01%的位点发生DNA甲基化改变,其中,42.48%的位点同时发生在转基因阳性子代和转基因阴性子代中;3.在这些可遗传的DNA甲基化变化位点中,相比于野生型大鼠,75.07%是发生高甲基化的变化(hyper-methylation),剩余部分则为去甲基化位点(hypomethylation);4.测序分析发现,DNA甲基化变化普遍发生在全基因组上,其中56.25%的差异甲基化位点发生在基因间区,31.25%发生于有关基因内含子中,其余12.50%则发生在相关基因的外显子中;5.通过GO分析,我们发现这些差异甲基化位点相关基因参与多种重要的生命进程。结论:这种现象表明由于体内内源性DNA甲基转移酶活性改变而引起的DNA甲基化主动变化可以发生代间遗传,且这种遗传并不依赖于人源化DNMT3A转基因的遗传。这一结果为内源性因素诱导的表观遗传研究提供了强有力的理论依据。
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