蛋白Trim28阻止胚胎DNA移除甲基標記而抑制發育異常

【資料簡介】

蛋白Trim28阻止胚胎DNA移除甲基標記而抑制發育異常
當哺乳動物卵細胞受精時，它必須經歷一種基因組“復位（reset）”，即將它轉化為能夠發育成全部成體組織的胚胎細胞。如今，來自新加坡A*STAR醫學生物學研究所的Daniel Messerschmidt和同事們鑒定出蛋白TRIM28在這種重編程過程中發揮著關鍵性作用。

基因活性并不僅僅是由核苷酸序列決定的，而且還依賴于表觀遺傳標記，即化學修飾，如加入甲基基團到DNA上，其中這種甲基化能夠顯著性影響基因表達。在受精之后，很多父本基因被脫去甲基基團，但是某些特異性基因組位點的母本基因或父本基因拷貝是印記基因（imprinted gene），即保持它們原始的甲基化標記。

正常條件下，TRIM28促進DNA甲基化產生，從而使得它似乎可能促進印記模式建立，但是Messerschmidt和他的研究團隊發現事實上不是這種情形。Messerschmidt說，“令我們吃驚的是，TRIM28并不是建立這種印記所必需的，而且可能正如預測中的那樣，它是有助于維持受精后的這些特征。”

在zui早期的發育階段，基因表達*依賴于卵細胞內的母本mRNA表達的蛋白。因此，研究人員通過利用來自正常雄性小鼠的精子讓缺乏Trim28基因的卵細胞受精而產生的胚胎，來研究了這種基因的早期功能。Messerschmidt 和同事們在產生的胚胎中吃驚地觀察到一系列發育缺陷，而且在這些胚胎中，沒有一個能夠成功地發育。

更密切的分析令人意外地揭示出正常條件下打上印記標記的多種基因組位點去甲基化，這就意味著通常情況下，TRIM28讓這些區域免受表觀遺傳修飾。一些位點要比其他位點更容易受到影響，但是整體上而言，這種影響在不同胚胎之間是高度異質的。

令人關注的是，隨后表達完整的父本Trim28基因并不足以在發育后期拯救這些胚胎，這提示著來自早期異常的損傷在發育過程中積累下來。Messerschmidt說，“一旦缺陷發生，一個位點的印記丟失了，它就不能修復，從而影響后面的胚胎發育階段。”通過探索TRIM28如何保護它的靶基因和試圖堅定出這種蛋白其他與印記不相關聯的功能，Messerschmidt 和他的同事們希望能夠預測或者甚至預防人出生缺陷。