小鼠睾丸和卵巢组织m6A修饰特征及相关修饰酶的研究
发布时间：2020-08-02 11:06
【摘要】：N6-甲基腺苷(m6A)修饰在真核生物mRNA中最普遍的内部修饰,参与生命体的个体的成长、细胞分化、疾病调控等多种生物学过程,是当前生命科学研究的热点。生殖细胞的发生发育是一个极其复杂的过程,精子和卵母细胞的有机结合能够发育形成一个复杂的有机体。在机体内细胞分化发育的过程中,生殖器官有序产生精子和卵母细胞,但是目前关于睾丸和卵巢中精子和卵母细胞发育过程中的m6A表观修饰的相关研究较少,为了优化精子和卵母细胞的体外发育环境,我们对精子和卵母细胞发育过程中关键环节的m6A表观修饰进行了检测分析,分别取12.5d胎儿生殖嵴、新生一周(7d)、雌性小鼠成年期(49d)卵巢中的卵泡期和黄体期,以及12.5d胎儿生殖嵴、新生一周(7d)和成年期雄性小鼠睾丸(49d)作为试验材料,通过HE组织染色、定量RT-PCR、免疫荧光染色和现代新型液质联用液相色谱等检测手段相结合的方式进行分析在不同时期的小鼠睾丸和卵巢组织的RNA的m6A的表观修饰程度,并且通过检测修饰酶在不同时期表达量的变化,揭示了精子和卵母细胞体内发育关键阶段睾丸和卵巢组织中m6A表观遗传修饰程度的基本特征和规律,该研究对于哺乳动物的生殖器官和生殖细胞的生长发育调控具有着重要的理论意义。试验包括以下四个部分:试验一:通过HE染色上述小鼠睾丸和卵巢组织不同时期进行组织学观察,发现各个时期组织结构确有差异。试验二:通过免疫荧光染色技术对m6A在睾丸和卵巢细胞上定位,发现m6A信号定位于精子和卵母细胞以及绝大多数细胞的细胞质中,并且可以明显观察到m6A信号在不同时期的强弱。试验三:通过半定量的点杂交实验和定量的高灵敏度的液相色谱实验进行检测,点杂交的半定量结果显示12.5dpc、新生一周、卵泡期和黄体期的雌性小鼠卵巢中m6A信号在黄体期最强。而在12.5dpc、新生一周、成年期雄性睾丸中m6A信号在成年期最强。另外通过质谱测定12.5dpc、新生一周、卵泡期和黄体期小鼠卵巢中m6A/A的含量同样在黄体期达到最大,且相比12.5dpc期上升了4倍。而在12.5dpc、新生一周、成年期小鼠睾丸中m6A/A的含量同样在成年期达到最大,且相比12.5dpc期上升了3倍。试验四:通过RT-PCR检测了m6A的甲基转移酶和去甲基转移酶的表达量,发现甲基转移酶相对表达量呈上升趋势,而去甲基转移酶相对表达量呈下降趋势。结论:发现在小鼠睾丸和卵巢发育中,m6A的含量是一个递增的趋势,生成m6A信号的甲基转移酶的表达水平与m6A含量变化一致,而去除m6A信号的去甲基转移酶的表达水平的变化与m6A含量变化相反。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S814
【图文】：
及精子发生及早期胚胎发育调控机理[2]。迄学修饰结构在真核生物 RNA 中被发现，其负责每种修饰的酶和这些酶所修饰的 RNA知的。而其中的 N6-甲基腺苷（m6A）修饰中最普遍的内部修饰[3]。例如：酵母、拟南修饰，甚至在病毒的 RNA 中也存有 m6A 的 70 年代就被发现并被提出，然而，由于缺种类的 RNA 寿命短的限制（平均哺乳动物 修饰曾一度被认为是静态的，相对稳定的碍了这种化学修饰的生物学作用研究[1, 5]。但化学修饰可以是动态的并参与不同生理过程究发现了两种哺乳动物 RNA 去甲基化酶：源家族蛋白 alkbh5 被找到后，m6A 在 RNA浮现，同时 m6A 在信使 RNA（mRNA）中也6A 修饰的生理意义仅在近年来才得到认可[
广泛的和动态的 mRNA 甲基化（如图2 所示）。结合 2012 年的检测两项研究和最近出版的其他研究组的结果显示了一个惊人的发现，即 m6A 残基在 5’(UTRs)非翻译区，终止密码子周围以及与哺乳动物 mRNA 中终止密码子相邻的 3’(UTRs)翻译区富集，其次，m6A 标记在转录组中的不均匀分布，它们优先富集于接近终止密码子的共有序列子集，3'UTR 和长内部外显子内[18]。
70]。但其更加详尽的作用机制还有待研究。（如表 1，图 3）表 1. m6A 的修饰酶、去修饰酶、识别因子Table 1. Methyltransferases, demethyltransferases, recognition factors for m6A类别 基因 主要功能修饰酶 mettl3,mettl14,WTAP都是甲基转移酶，mettl3 和 mettl14,在体内和体外催化RNA发生m6A甲基化修饰，而WTAP则是mettl3和 mettl14 复合物的组成部分，他们均含有共有基序去修饰酶fto,alkbh5 以及其他homologles 都是去甲基转移酶，介导 m6A 的去甲基化修饰识别因子YTH 蛋白家族（Ythdc1-2 和Ythdf1-3）以及其他homologles都是 RNA 甲基化修饰的识别因子，参与下游调控以及转录、翻译等过程，这些识别因子均含有 YTH蛋白结构域
本文编号：2778428
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S814
【图文】：
及精子发生及早期胚胎发育调控机理[2]。迄学修饰结构在真核生物 RNA 中被发现，其负责每种修饰的酶和这些酶所修饰的 RNA知的。而其中的 N6-甲基腺苷（m6A）修饰中最普遍的内部修饰[3]。例如：酵母、拟南修饰，甚至在病毒的 RNA 中也存有 m6A 的 70 年代就被发现并被提出，然而，由于缺种类的 RNA 寿命短的限制（平均哺乳动物 修饰曾一度被认为是静态的，相对稳定的碍了这种化学修饰的生物学作用研究[1, 5]。但化学修饰可以是动态的并参与不同生理过程究发现了两种哺乳动物 RNA 去甲基化酶：源家族蛋白 alkbh5 被找到后，m6A 在 RNA浮现，同时 m6A 在信使 RNA（mRNA）中也6A 修饰的生理意义仅在近年来才得到认可[
广泛的和动态的 mRNA 甲基化（如图2 所示）。结合 2012 年的检测两项研究和最近出版的其他研究组的结果显示了一个惊人的发现，即 m6A 残基在 5’(UTRs)非翻译区，终止密码子周围以及与哺乳动物 mRNA 中终止密码子相邻的 3’(UTRs)翻译区富集，其次，m6A 标记在转录组中的不均匀分布，它们优先富集于接近终止密码子的共有序列子集，3'UTR 和长内部外显子内[18]。
70]。但其更加详尽的作用机制还有待研究。（如表 1，图 3）表 1. m6A 的修饰酶、去修饰酶、识别因子Table 1. Methyltransferases, demethyltransferases, recognition factors for m6A类别 基因 主要功能修饰酶 mettl3,mettl14,WTAP都是甲基转移酶，mettl3 和 mettl14,在体内和体外催化RNA发生m6A甲基化修饰，而WTAP则是mettl3和 mettl14 复合物的组成部分，他们均含有共有基序去修饰酶fto,alkbh5 以及其他homologles 都是去甲基转移酶，介导 m6A 的去甲基化修饰识别因子YTH 蛋白家族（Ythdc1-2 和Ythdf1-3）以及其他homologles都是 RNA 甲基化修饰的识别因子，参与下游调控以及转录、翻译等过程，这些识别因子均含有 YTH蛋白结构域
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 罗兰;张彦;杨芳;杨榆玲;;小鼠睾丸发育全过程的组织学观察[J];实验动物科学;2010年03期
2 徐富翠,吴绍华,郑福蓉,刘广益;小鼠生后不同发育阶段睾丸生殖细胞的超微结构研究[J];泸州医学院学报;2005年04期
3 徐邦生,蔡云平;小鼠睾丸、附睾发育过程中的形态学研究[J];交通医学;2001年01期
相关硕士学位论文 前1条
1 罗阳;小鼠卵巢不同发育阶段的转录组学研究[D];中南大学;2012年
本文编号：2778428
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