猪孤雌胎儿中印迹基因表达和甲基化模式的分析

发布时间：2016-11-28 14:32

  本文关键词：猪孤雌胎儿中印迹基因表达和甲基化模式的分析，由笔耕文化传播整理发布。

《吉林大学》 2015年

猪孤雌胎儿中印迹基因表达和甲基化模式的分析

王东旭  

【摘要】：孤雌生殖是指不需要精子，即不存在受精的过程，仅靠卵子自身就可以发育成为个体。自然界中，孤雌生殖现象在无脊椎动物和低等脊椎动物中较常见，但在哺乳动物中无天然孤雌生殖发生。科学家们通过将MII期卵母细胞经体外激活并移植入受体，发现孤雌胚胎可着床并发育至体节期，但由于缺少母源印迹基因的表达，以及异常的X染色体失活，因此不能发育到期。不同动物孤雌胚胎的印迹基因的表达各有其特征，而猪有关内容尚未见报道。为了探明猪孤雌发育中的印迹基因模式，本课题首先利用qPCR（quantitative real-time PCR）比较分析了18个印迹基因在孤雌胚胎和正常胚胎中的表达模式，进一步利用BSP（Bisulfite sequencing PCR）对PRE1（常染色质短散在重复序列）、Satilite（异染色质DNA重复序列）以及XIST DMRs的甲基化模式进行了分析。结果显示，在孤雌胎儿以及胎盘中，父源印迹基因的表达水平显著提高，而母源印迹基因无表达；BSP结果证实，PRE1及Satilite的甲基化状态在孤雌及正常组织中无显著性差异，但在孤雌胎儿及胎盘中XIST DMR呈现低甲基化状态。以上结果揭示，紊乱的印迹基因表达模式及异常的XIST DMR甲基化模式，可能是造成猪孤雌胚胎发育阻滞的重要原因。 体细胞核移植(SCNT)，可以将体细胞重编程。孤雌核移植胚胎移植入子宫并着床后，其印迹基因的表达模式会发生改变，因而，我们推断，经体内发育的孤雌细胞，再克隆后，获得的孤雌胚胎的发育能力有可能得到改善。为此，本实验将猪孤雌细胞作为核供体，进行核移植，并将重构胚移植到假孕母猪体内。结果显示，经SCNT后的孤雌胎儿（PSCNT）在体内的发育能延长，可达第39天。但是，形态学和体重分析显示，与正常胎儿相比，PSCNT仍然存在明显的发育阻滞现象。通过qPCR以及BSP对印迹基因H19/IGF2的基因表达及甲基化模式检测，本实验发现，PSCNT胎儿中IGF2没有表达，而H19的表达水平显著高于正常胎儿（p 0.05）；PSCNT胎儿中，H19DMRs区域表现为低甲基化状态，而IGF2DMRs处于高甲基化状态。以上结果表明，PSCNT胎儿在体内发育时间虽然得到延长，但与正常胎儿相比，其印迹基因H19/IGF2的表达及甲基化模式并未改变，，因此，来源于孤雌成纤维细胞的克隆孤雌胎儿的发育能力仍然有限。 本实验又进一步在细胞水平上探讨了SCNT是否能对印迹基因表达和甲基化模式产生影响。qPCR、BSP和COBRA法分析发现，无论是猪孤雌克隆胎儿成纤维细胞，还是猪正常克隆胎儿成纤维细胞，H19，IGF2，NNAT和MEST等印迹基因的表达及甲基化模式均与供体细胞的印迹状态一致。 综上所述，本研究证实猪孤雌胎儿中印迹基因表达及甲基化模式呈现不同程度的紊乱，XIST表达的变化尤其显著，是导致猪孤雌胚胎体内发育阻滞的重要因素；本课题试图通过核移植对孤雌胚的印迹状态加以干预，但SCNT仅能有限延长孤雌猪体内发育能力，在胎儿水平和细胞水平均未改善紊乱的印迹基因表达模式。本课题对猪孤雌胎儿中印迹基因表达和甲基化模式的分析，为猪胚胎发育的研究提供了有用的信息。

【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q954.4
【目录】：

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