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《通讯-生物学》:MOF介导的H4K16ac修饰通过重塑启动子可及性调控绵羊胚胎囊胚发育

2026-04-10 21:59 泉水 Communications Biology 阅读 0
核心摘要: 本研究揭示了组蛋白乙酰转移酶MOF在绵羊早期胚胎发育中的关键作用。研究发现,MOF介导的H4K16ac修饰通过调控染色质启动子区域的可及性,精准控制关键发育基因的转录,从而对绵羊胚胎从桑葚胚到囊胚的转化至关重要。该成果为理解哺乳动物早期胚胎表观遗传调控机制提供了重要理论依据,并为提升家畜胚胎工程效率提供了潜在的分子靶点。

在哺乳动物的早期发育过程中,表观遗传修饰扮演着“指挥官”的角色,精确调控着基因表达的时空特异性。近期,发表在《Communications Biology》上的一项研究深入探讨了组蛋白乙酰转移酶MOF(Males absent on the first)在绵羊胚胎发育中的核心作用,揭示了其通过调控H4K16ac(组蛋白H4第16位赖氨酸乙酰化)修饰,驱动胚胎由桑葚胚向囊胚转变的分子机制。

研究团队通过CUT&Tag及RNA-seq等高通量测序技术,系统分析了绵羊早期胚胎中H4K16ac的分布特征。研究发现,H4K16ac在囊胚发育阶段表现出显著的富集趋势,且主要分布在基因的启动子区域。当使用特异性抑制剂或RNA干扰手段敲低MOF表达后,绵羊胚胎的囊胚发育率显著下降,表明MOF介导的乙酰化修饰是胚胎发育的必要条件。

进一步的机制研究显示,MOF介导的H4K16ac修饰能够显著改变染色质的局部结构,提升启动子区域的可及性(Accessibility)。这种染色质开放状态的改变,直接促进了与细胞多能性维持及谱系分化相关基因的转录激活。实验数据表明,在MOF缺失的胚胎中,这些关键基因的启动子区域染色质趋于紧密,导致转录活性受阻,进而阻断了胚胎的正常发育进程。

该研究不仅阐明了H4K16ac在绵羊胚胎发育中的表观遗传调控逻辑,还为解析反刍动物早期胚胎发育障碍提供了新的视角。通过对MOF功能的深入剖析,研究人员为优化家畜体外受精(IVF)及胚胎培养体系提供了重要的理论支撑,对于提升动物育种效率具有深远的科学意义。


Journal Reference: MOF-mediated H4K16ac is critical for blastocyst formation in sheep by shaping promoter accessibility and transcription. Communications Biology. DOI: 10.1038/s42003-024-06000-x (Note: Please refer to the official journal website for specific citation details).

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