Meg8-DMR基因编辑小鼠生长发育指标及相关基因的表达研究
发布时间：2021-02-08 02:40
小鼠Dlk1-Dio3印记基因簇作为一个重要的印记簇,存在于12号染色体末端占基因组区域1Mb左右。含括父本表达蛋白编码基因Dlk1、Rtl1和Dio3,多种母本表达非编码RNA基因,此外还分布着大量的miRNAs及snoRNAs。这一印记基因簇在小鼠胚胎发育、细胞重编程和遗传性疾病的发生等过程起着重要作用,若区域内印记基因发生异常会致使生长发育紊乱,甚至死亡,故对此区域的研究非常重要。目前,Dlk1-Dio3印记基因簇内已发现的三个主要差异甲基化区:IG-DMR、Gtl2-DMR和Dlk1-DMR,都为父本甲基化。本实验室前期发现研究现命名为Meg8-DMR为此区域第一个母本甲基化的差异甲基化区,可能有重要的印记调控功能。本课题基于CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的Meg8-DMR敲除鼠模型,初步探究Meg8-DMR对于区域内印记基因的影响。首先对课题组前期所获Meg8-DMR敲除的杂合子(Meg8-DMR+/-或Meg8-DMR-/+),纯合子(Meg8-DMR-/-),野生型(Meg8-DMR+/+...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小鼠发育过程中基因组印记的建立，维持和擦除[11]
图 1-2 基因组印记机制) H19/Igf2 绝缘子模型，b）Kcnq1/Kcnq1ot1 长非编码 RNA 模型[11]甲基化区的调控因簇通常都有表现亲本来源的特异性DNA甲基化区域—差异lly methylated regions DMRs）[33]，目前已经鉴定出两类 DNAgermline DMRs gDMRs）或者叫初级差异甲基区，另一类叫somatic DMRs SDMRs）或者叫次级差异甲基化区[34]。其在于次级的，gDMRs 是在配子发生过程中建立，sDMRs 则是在指导下获得甲基化，通常 ICR 区域在相应的 gDMR 位置上发现了超过 20 种 gDMRs[35]，其中只有三个是父本甲基化的现了另外 11 种新型的母本甲基化的 gDMR，仅有三个lk1-Dio3 和 Rasgrf1 是包含父本等位基因的特异 DNA 甲基化簇内的印记控制中心进行敲除[37]，可能会导致印记簇内基因长发育等紊乱[38]。
1.4 Dlk1-Dio3 印记基因簇1.4.1 印记簇内印记基因简介如图 1-3 所示，Dlk1-Dio3 印记基因簇作为一个重要的印记基因簇，一直备受研究者们关注，它是由于在研究 12 号染色体母体远端的重复序列以及相应的父本远端部分敲除所发现的，MatDp（dist12）的缺乏将导致产前生长迟缓，营养不良、骨骼肌发育迟缓和围产期死亡[43]；而 12 号染色体父本远端染色体的重复序列的敲除 PatDp（dist12）比母体的敲除导致更严重的表型，即在妊娠 16.5 天之前死亡[44]。在人类中，14 号染色体的母本（mUPD14）或父本（pUPD14）不会导致死亡。然而，mUPD14 患者表现出身材矮小，手小，脊柱侧凸，轻度发育迟缓[45]。相比之下，pUPD14 患者表现出特征性的面部异常和骨骼缺陷。最近，Stadtfeld 等人研究表明[46]，小鼠诱导多能干细胞（iPSCs 细胞）抑制母本表达基因的表达，包括 Gtl2，Rian，Mirg 和众多 mirRNAs，从而抑制嵌合体形成，不能产生正常的 iPSC 小鼠，而正常表达母本表达基因的 iPSC 能够有助于嵌合体形成并形成 iPSC 小鼠。说明此区域的印记基因的过表达或低表达都不利于产前及出生后生长发育[47]。
本文编号：3023242
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小鼠发育过程中基因组印记的建立，维持和擦除[11]
图 1-2 基因组印记机制) H19/Igf2 绝缘子模型，b）Kcnq1/Kcnq1ot1 长非编码 RNA 模型[11]甲基化区的调控因簇通常都有表现亲本来源的特异性DNA甲基化区域—差异lly methylated regions DMRs）[33]，目前已经鉴定出两类 DNAgermline DMRs gDMRs）或者叫初级差异甲基区，另一类叫somatic DMRs SDMRs）或者叫次级差异甲基化区[34]。其在于次级的，gDMRs 是在配子发生过程中建立，sDMRs 则是在指导下获得甲基化，通常 ICR 区域在相应的 gDMR 位置上发现了超过 20 种 gDMRs[35]，其中只有三个是父本甲基化的现了另外 11 种新型的母本甲基化的 gDMR，仅有三个lk1-Dio3 和 Rasgrf1 是包含父本等位基因的特异 DNA 甲基化簇内的印记控制中心进行敲除[37]，可能会导致印记簇内基因长发育等紊乱[38]。
1.4 Dlk1-Dio3 印记基因簇1.4.1 印记簇内印记基因简介如图 1-3 所示，Dlk1-Dio3 印记基因簇作为一个重要的印记基因簇，一直备受研究者们关注，它是由于在研究 12 号染色体母体远端的重复序列以及相应的父本远端部分敲除所发现的，MatDp（dist12）的缺乏将导致产前生长迟缓，营养不良、骨骼肌发育迟缓和围产期死亡[43]；而 12 号染色体父本远端染色体的重复序列的敲除 PatDp（dist12）比母体的敲除导致更严重的表型，即在妊娠 16.5 天之前死亡[44]。在人类中，14 号染色体的母本（mUPD14）或父本（pUPD14）不会导致死亡。然而，mUPD14 患者表现出身材矮小，手小，脊柱侧凸，轻度发育迟缓[45]。相比之下，pUPD14 患者表现出特征性的面部异常和骨骼缺陷。最近，Stadtfeld 等人研究表明[46]，小鼠诱导多能干细胞（iPSCs 细胞）抑制母本表达基因的表达，包括 Gtl2，Rian，Mirg 和众多 mirRNAs，从而抑制嵌合体形成，不能产生正常的 iPSC 小鼠，而正常表达母本表达基因的 iPSC 能够有助于嵌合体形成并形成 iPSC 小鼠。说明此区域的印记基因的过表达或低表达都不利于产前及出生后生长发育[47]。
本文编号：3023242
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