编码Zbtb38基因的单个等位基因缺失导致胚胎早期死亡

奈良科技学院的研究人员发现，甲基- cpg结合蛋白Zbtb38杂合缺失，下调了转录因子Nanog和Sox2以及参与外胚层增殖、分化和生存能力的基因的表达。这一发现强调了甲基- cpg结合蛋白在整个胚胎发育过程中的生理意义。

　　

   

   

图:Zbtb38杂合缺失(Zbtb38+/-)降低了植入后不久的上皮细胞增殖，增加了细胞凋亡(E4.5~)，导致早期胚胎死亡。Nanog和Sox2在Zbtb38+/-胚中的表达降低。ICM:细胞内团块。

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，对哺乳动物的发育至关重要。例如，DNA甲基化对诸如基因调控和细胞命运决定等无穷无尽的生物过程至关重要。在哺乳动物中，DNA甲基转移酶是囊胚在植入过程中重建整体DNA甲基化模式的关键。这对于将表观遗传信息传递给下一代至关重要。另一方面，甲基-CpG结合蛋白(MBPs)结合甲基化的CpG作为DNA甲基化过程的一部分的作用仍不清楚。然而，日本奈良科学技术研究所(NAIST)的研究人员此前进行的一项研究澄清了这一点;Zbtb38，也被称为CIBZ，是一种锌指型MBP，对小鼠胚胎干细胞(ES)的生长至关重要。他们进一步证明Zbtb38促进了Nanog的表达，而Nanog是胚胎干细胞生长的基础。然而，Zbtb38在现实生活中是做什么的，仍然是个谜。

为了进一步解开这一谜团，NAIST的同一组科学家，由Eishou Matsuda领导，使用crep - loxp技术制造了有条件的Zbtb38基因敲除小鼠。他们开创性的研究表明，在种系中单个Zbtb38等位基因的缺失会导致植入后不久的外胚层细胞生长下降和凋亡增加，从而导致早期胚胎死亡。当Zbtb38在杂合子胚中丢失时，Nanog、Sox2和控制外胚层生长和分化的基因发生功能障碍。

“我们的研究结果表明，Zbtb38单等位基因的生殖系缺失降低了胚胎植入后不久的外胚层细胞增殖，增加了细胞凋亡，导致早期胚胎死亡。杂合子Zbtb38的缺失降低了Nanog、Sox2和参与外胚层增殖、分化和细胞活力的基因的表达。这一发现表明甲基- cpg结合蛋白在控制胚胎表型中发挥作用，”Matsuda解释道。

“我们第一次证明了一种蛋白质与胚胎功能的联系，这种蛋白质长期以来被认为与甲基- cpg结合，”合著者Yasumasa Ishida说。“这为进一步研究Zbtb38在胚胎发育过程中如何工作提供了巨大的机会。需要做更多的研究来阐明具体的分子机制。Zbtb38存在于所有组织中，它与身高、癌症、神经退行性疾病和类风湿关节炎等有关。因此，创建和分析组织特异性的cret介导的敲除小鼠将帮助我们理解Zbtb38的生理功能和Zbtb38相关的疾病，”Matsuda总结道。

这项工作的发现将引起发育生物学家的兴趣，因为它强调了DNA甲基化在怀孕早期阶段的表观遗传学意义。

文章标题

Heterozygous loss of Zbtb38 leads to early embryonic lethality via the suppression of Nanog and Sox2 expression