近日，省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室左永春教授課題組和李雪玲教授課題組合作在國(guó)際生物信息學(xué)權(quán)威期刊《生物信息學(xué)簡(jiǎn)介》(Briefings in Bioinformatics)上發(fā)表了題為“Dppa2/4作為信號(hào)通路的觸發(fā)器，通過與CG富集區(qū)結(jié)合促進(jìn)合子基因組激活”（Dppa2/4 as a trigger of signaling pathways to promote zygote genome activation by binding to CG-rich region）”的最新科研成果。該研究成果，詳細(xì)闡述了Dppa2/4調(diào)控胚胎基因組激活的分子生物學(xué)途徑。
    此項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（62061034, 61702290, 61861036）、內(nèi)蒙古杰出青年培育基金（2017JQ04）和內(nèi)蒙古青年科技英才（NJYT-18-B01）等項(xiàng)目支持。
    早期的胚胎發(fā)育是影響草原家畜生殖調(diào)控與繁育幼崽率、發(fā)育質(zhì)量、以及出生存活率的關(guān)鍵因素，從發(fā)育生物學(xué)的科學(xué)角度深入探究哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的基本分子調(diào)控機(jī)制，對(duì)于進(jìn)一步解析草原家畜的生殖調(diào)控與繁育機(jī)理，深入挖掘內(nèi)蒙古草原畜牧業(yè)動(dòng)物種質(zhì)資源、提高牛羊大動(dòng)物的受精率、妊娠率和出生存活率，加快精準(zhǔn)育種速度，提升我區(qū)畜牧業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的理論意義。
    哺乳動(dòng)物的生命起始于精卵融合，隨著受精卵形成，母源性mRNA逐漸降解，胚胎基因組的轉(zhuǎn)錄表達(dá)啟動(dòng)，該過程稱為胚胎基因組激活（EGA）或合子基因組激活（ZGA）。胚胎基因組激活是胚胎發(fā)育的第一個(gè)關(guān)鍵的協(xié)同分子事件，該過程的精確激活對(duì)于胚胎正常發(fā)育至關(guān)重要。隨著研究的深入，已經(jīng)確定了幾種在ZGA過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的因子，例如僅在ZGA小波中表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子（TF）Dux被發(fā)現(xiàn)可以進(jìn)一步結(jié)合并激活許多包括Zscan4c、內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒MERVL在內(nèi)的下游ZGA相關(guān)轉(zhuǎn)錄本。隨著Dppa2和Dppa4在ZGA過程中的作用被廣泛關(guān)注，越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)Dppa2/4可以作為Dux上游觸發(fā)器在ZGA激活中發(fā)揮作用。但是，對(duì)于這兩個(gè)因子如何驅(qū)動(dòng)復(fù)雜的ZGA轉(zhuǎn)錄調(diào)控事件及其是否存在協(xié)同調(diào)控作用仍然缺乏清晰的認(rèn)識(shí)。
    該科研團(tuán)隊(duì)深入挖掘了Dppa2/4在ZGA過程中的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)Dppa2/4通過與近端啟動(dòng)子的富含CG的區(qū)域（0-500 bp）結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)大多數(shù)信號(hào)通路，其中包括ZGA的決定性信號(hào)通路，如Hippo、MAPK和TGF-beta信號(hào)通路等。另外這兩個(gè)因子在調(diào)節(jié)細(xì)胞多能性方面具有協(xié)同調(diào)控作用，二者的同時(shí)過表達(dá)可以使誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞更接近胚胎干細(xì)胞。在Dppa2/4單敲或雙敲除的胚胎干細(xì)胞中，除了已經(jīng)證明是Dppa2/4下游靶基因的Dux被完全沉默外，Alppl2的表達(dá)同樣被完全沉默，表明Alppl2可能是除了Dux以外Dppa2/4的另一個(gè)新的下游因子?？蒲袌F(tuán)隊(duì)利用免疫熒光染色顯示Alppl2在小鼠ZGA過程中顯著激活，進(jìn)一步表明Alppl2可能作為ZGA信號(hào)通路的候選驅(qū)動(dòng)因子直接由Dppa2/4調(diào)控，進(jìn)而促進(jìn)植入前胚胎發(fā)育。 
    論文鏈接：
    https://academic.oup.com/bib/advance-article/doi/10.1093/bib/bbaa342/6034044#219369022
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