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哺乳动物早期胚胎的进化表观基因组分析揭示了物种特异性创新和印记的保守原理
摘要
虽然老鼠仍然是最流行的模型，但是哺乳动物的亲代到胚胎表观遗传转化的保护还没有明确的定义。通过对人、牛、猪、大鼠和小鼠卵母细胞和早期胚胎的分析，我们揭示了显著的物种特异性创新，因为没有任何一种动物模型能够完全重现人类的表观遗传转变。在啮齿类动物卵母细胞中，依赖转录的DNA甲基化允许母体印记的甲基化，而不是基因间的父系印记的甲基化。出乎意料的是，猪和牛卵母细胞中普遍存在的与H3K36me2/3相似的DNA高甲基化，除了长有megabase的“CpG大陆（CGCs）”，印记控制区优先存在。广泛的H3K4me3和H3K27me3结构域存在于非人类卵母细胞中，然而只有啮齿动物H3K27me3在基因组激活后存活。巧合的是，在啮齿类动物卵母细胞中，调节元件优先逃避H3K27me3，而不能这样做会导致异常的胚胎基因抑制。因此，哺乳动物从亲代到胚胎过渡的各种创新都集中在一个微妙的“甲基化或不甲基化”的平衡上，在建立印记的同时保护其他调控区域。
