(通訊員:劉鑫、周凱)近日,我校苗義(yi) 良教授領銜的動物克隆與(yu) 幹細胞研究團隊在Cell Reports發表了題為(wei) “LEUTX regulates porcine embryonic genome activation in somatic cell nuclear transfer embryos”的最新研究成果。該研究全麵係統地揭示了豬特異性轉錄因子LEUTX對體(ti) 細胞重編程的調控機製,並為(wei) 提高豬的克隆效率提供了新方法。
研究團隊通過分析人、猴、牛、豬和鼠等多物種受精胚胎的轉錄組數據,發現大多數PRD-like家族轉錄因子(例如ARGFX、DPRX、LEUTX)在人、猴、牛和豬受精胚胎的EGA階段瞬時表達。利用PRD-like家族轉錄因子的結合基序(motif),通過mCherry報告實驗,發現豬的DUXA、LEUTX和OTX2為(wei) 轉錄激活因子,鑒於(yu) 隻有LEUTX在豬的EGA階段瞬時表達,研究聚焦LEUTX調控豬的胚胎基因組激活(EGA)的機製解析。
由於(yu) LEUTX在豬克隆胚胎EGA階段表達不足,在豬克隆胚胎中注射全長LEUTXmRNA,發現過表達全長LEUTX不僅(jin) 能夠挽救克隆胚胎失敗的EGA,且能顯著提高豬克隆胚胎的發育潛能(囊胚率從(cong) 13.9%提高到26.2%)。通過對豬受精和克隆胚胎EGA階段LEUTX的CUT&Tag數據以及克隆胚胎EGA階段過表達LEUTX前後的RNA-seq、ATAC-seq和H3K9ac、H3K27ac的CUT&Tag數據的聯合分析,發現在豬早期胚胎EGA階段,LEUTX會(hui) 結合在EGA基因的啟動子區域,並且會(hui) 打開EGA相關(guan) 的基因組區域並建立組蛋白乙酰化。此外,通過構建LEUTX的精確截短體(ti) ,發現LEUTX通過其中間結構域(70-112氨基酸)招募乙酰基轉移酶KAT2A和p300,從(cong) 而發揮轉錄激活功能。最後,研究團隊開發了一種基於(yu) PRD-like家族轉錄因子motif的報告係統,該係統能夠用於(yu) 選擇“最佳質量的克隆胚胎”,進而提高豬的克隆效率。

圖:LEUTX在豬體(ti) 細胞核移植胚胎中的功能研究
星空体育网站入口官网苗義(yi) 良教授、劉鑫副研究員和中國科學院腦智卓越中心孫強研究員為(wei) 本文的通訊作者。星空体育网站入口官网博士研究生周凱、王婷婷、張晶晶、西北農(nong) 林科技大學博士研究生張景程、中國科學院腦智卓越中心博士研究生劉星辰為(wei) 本文第一作者。該研究獲得國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中央高校基本科研專(zhuan) 項資金、湖北洪山實驗室專(zhuan) 項、湖北省自然科學基金等項目的資助。
審核人:苗義(yi) 良
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