任兵教授Nature發(fā)表表觀遺傳學(xué)新成果

任兵教授Nature發(fā)表表觀遺傳學(xué)新成果

2016年09月12日訊 母型-合子型轉(zhuǎn)變（MZT）對于新個體形成是必不可少的。雖然早期胚胎發(fā)育的基因表達和DNA甲基化分析已經(jīng)取得了不少進展，但人們對MZT過程依然知之甚少。奧斯陸大學(xué)和加州大學(xué)的研究團隊最近在Nature雜志上發(fā)表文章，揭示了組蛋白H3K4me3對小鼠卵母細胞MZT的調(diào)節(jié)作用。文章通訊作者是加州大學(xué)的任兵（Bing Ren）教授、奧斯陸大學(xué)的Arne Klungland和John Arne Dahl。

動態(tài)的組蛋白修飾可能在MZT中起到了重要作用。不過，測定小量細胞的組蛋白修飾圖譜還比較困難。目前的檢測反應(yīng)一次可以處理500個細胞的染色質(zhì)，但起始步驟需要一萬個細胞，不然就得使用專業(yè)的微流體設(shè)備。

任兵教授及其同事為此開發(fā)了微尺度的染色質(zhì)免疫沉淀測序（μChIP-seq）。他們用這種方法分析小鼠的不成熟卵母細胞、MII期卵母細胞、2-細胞胚胎和8-細胞胚胎，獲得了組蛋白甲基化H3K4me3和組蛋白乙?；疕3K27ac的全基因組圖譜。

研究顯示，卵母細胞大約22%的基因組存在寬H3K4me3修飾區(qū)域。而2-細胞胚胎的H3K4me3信號變得僅限于轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域，這伴隨著合子基因組激活。研究指出，合子基因組正常激活和早期胚胎正常發(fā)育，需要賴氨酸去甲基化酶KDM5A和KDM5B積極去除寬H3K4me3修飾區(qū)域。

任兵教授早年畢業(yè)于中國科技大學(xué)，現(xiàn)為加州大學(xué)圣地亞哥分校Ludwig癌癥研究所基因調(diào)控實驗室主任，主要從事哺乳動物細胞基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析及細胞表觀遺傳學(xué)調(diào)控機制的研究。近年來在Science、Nature,、Cell國際權(quán)威雜志上發(fā)表了一系列重要的研究成果。

今年1月，任兵教授領(lǐng)導(dǎo)研究團隊開發(fā)了基于CRISPR/Cas9的高通量篩選策略，并由此發(fā)現(xiàn)了一類新型增強子。研究顯示，這種增強子以一種獨特的方式促進POU5F1轉(zhuǎn)錄。干擾增強子序列會導(dǎo)致暫時的POU5F1轉(zhuǎn)錄損失，但POU5F1轉(zhuǎn)錄能在幾輪細胞分裂之后完全恢復(fù)。

去年6月，任兵教授在美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上發(fā)表了新測序技術(shù)MPE-seq。染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對于DNA轉(zhuǎn)錄、復(fù)制和修復(fù)非常關(guān)鍵，決定著基因的表達和細胞的生理狀態(tài)。MPE-seq可以對染色質(zhì)結(jié)構(gòu)進行有效的全基因組分析。這種直觀的分析法將成為MNase-seq的重要補充，揭示在基因表達調(diào)控中具有重要意義的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。

去年2月，任兵教授領(lǐng)導(dǎo)的兩個國際研究小組在Nature雜志上發(fā)表了兩篇研究論文，空前詳細地分析了整個人類基因組的表達變異和調(diào)控，及其與染色體結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系。研究人員描述了多種組織中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、調(diào)控與基因表達的相互影響，對于深入了解正常生理和疾病機制有極大的價值。

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