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新2皇冠HG3088:我校动物克隆与干细胞研究团队揭示LEUTX调控猪体细胞重编程的机制

发布时间:2024-06-17  作者:  浏览次数:

(通讯员:刘鑫、周凯)近日,我校苗义良教授领衔的动物克隆与干细胞研究团队在Cell Reports发表了题为“LEUTX regulates porcine embryonic genome activation in somatic cell nuclear transfer embryos”的最新研究成果。该研究全面系统地揭示了猪特异性转录因子LEUTX对体细胞重编程的调控机制,并为提高猪的克隆效率提供了新方法。

研究团队通过分析人、猴、牛、猪和鼠等多物种受精胚胎的转录组数据,发现大多数PRD-like家族转录因子(例如ARGFX、DPRX、LEUTX)在人、猴、:椭硎芫咛サ腅GA阶段瞬时表达。利用PRD-like家族转录因子的结合基序(motif),通过mCherry报告实验,发现猪的DUXA、LEUTX和OTX2为转录激活因子,鉴于只有LEUTX在猪的EGA阶段瞬时表达,研究聚焦LEUTX调控猪的胚胎基因组激活(EGA)的机制解析。

由于LEUTX在猪克隆胚胎EGA阶段表达不足,在猪克隆胚胎中注射全长LEUTXmRNA,发现过表达全长LEUTX不仅能够挽救克隆胚胎失败的EGA,且能显著提高猪克隆胚胎的发育潜能(囊胚率从13.9%提高到26.2%)。通过对猪受精和克隆胚胎EGA阶段LEUTX的CUT&Tag数据以及克隆胚胎EGA阶段过表达LEUTX前后的RNA-seq、ATAC-seq和H3K9ac、H3K27ac的CUT&Tag数据的联合分析,发现在猪早期胚胎EGA阶段,LEUTX会结合在EGA基因的启动子区域,并且会打开EGA相关的基因组区域并建立组蛋白乙酰化。此外,通过构建LEUTX的精确截短体,发现LEUTX通过其中间结构域(70-112氨基酸)招募乙酰基转移酶KAT2A和p300,从而发挥转录激活功能。最后,研究团队开发了一种基于PRD-like家族转录因子motif的报告系统,该系统能够用于选择“最佳质量的克隆胚胎”,进而提高猪的克隆效率。

图:LEUTX在猪体细胞核移植胚胎中的功能研究

华中农业大学苗义良教授、刘鑫副研究员和中国科新2皇冠HG3088脑智卓越中心孙强研究员为本文的通讯作者。华中农业大学博士研究生周凯、王婷婷、张晶晶、西北农林科技大学博士研究生张景程、中国科新2皇冠HG3088脑智卓越中心博士研究生刘星辰为本文第一作者。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研专项资金、湖北洪山实验室专项、湖北省自然科学基金等项目的资助。

审核人:苗义良

论文链接:

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(24)00700-9

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