科學(xué)家揭示Dppa2/4調(diào)控胚胎基因組激活的分子信號(hào)途徑 助力提升我國畜牧業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力

記者27日從省部共建草原家畜生殖調(diào)控與繁育國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲悉，該實(shí)驗(yàn)室左永春教授課題組和李雪玲教授課題組聯(lián)合在國際生物信息學(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”的最新科研成果，首次詳細(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。這一成果對(duì)提升我國畜牧業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的理論意義。

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。此前，學(xué)界已經(jīng)確定了幾種在ZGA過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的因子，隨著Dppa2和Dppa4在ZGA過程中的作用被廣泛關(guān)注，越來越多的研究發(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)。

此次研究團(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。實(shí)驗(yàn)證明，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。科研團(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。  (張景陽)