Embryonic development following somatic cell nuclear transfer impeded by persisting histone methylation.
Embryonic development following somatic cell nuclear transfer impeded by persisting histone methylation.
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DOI：
10.1016/j.cell.2014.09.055
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发表时间：
2014-11-06
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Zhang Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Matoba S;Liu Y;Lu F;Iwabuchi KA;Shen L;Inoue A;Zhang Y
哺乳动物卵母细胞可以将体细胞重编程为全能状态，从而能够通过体细胞核移植（SCNT）进行动物克隆。然而，大多数SCNT胚胎由于未定义的重编程缺陷而未能发育到足月。在这里，我们确定组蛋白H3赖氨酸9三甲基化（H3K9me3）的供体细胞基因组作为一个主要的表观遗传障碍，有效的重编程SCNT。比较转录组分析确定了在IVF产生的2细胞小鼠胚胎中正常表达的重编程抗性区域（RRRs），但不是SCNT。RRRs在供体体细胞中富集H3K9me3，并且通过H3K9me3去甲基化酶Kdm4d的异位表达去除H3K9me3不仅使大多数RRRs重新活化，而且大大提高了SCNT效率。此外，使用耗尽H3K9甲基转移酶的供体体细胞核显著提高了SCNT效率。因此，我们的研究确定H3K9me3作为SCNT介导的重编程中的关键表观遗传屏障，并为提高哺乳动物克隆效率提供了一种有前途的方法。
Mammalian oocytes can reprogram somatic cells into a totipotent state enabling animal cloning through somatic cell nuclear transfer (SCNT). However, the majority of SCNT embryos fail to develop to term due to undefined reprogramming defects. Here we identify histone H3 lysine 9 trimethylation (H3K9me3) of donor cell genome as a major epigenetic barrier for efficient reprogramming by SCNT. Comparative transcriptome analysis identified reprogramming resistant regions (RRRs) that are expressed normally at 2-cell mouse embryos generated by IVF but not SCNT. RRRs are enriched for H3K9me3 in donor somatic cells, and its removal by ectopic expression of the H3K9me3 demethylase Kdm4d not only reactivates the majority of RRRs, but also greatly improves SCNT efficiency. Furthermore, use of donor somatic nuclei depleted of H3K9 methyltransferases markedly improves SCNT efficiency. Our study thus identifies H3K9me3 as a critical epigenetic barrier in SCNT-mediated reprogramming and provides a promising approach for improving mammalian cloning efficiency.
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影响因子：
9.8
作者：
ENCODE Project Consortium
通讯作者：
ENCODE Project Consortium
影响因子：
5.7
作者：
Krishnan, Swathi;Trievel, Raymond C.
通讯作者：
Trievel, Raymond C.
影响因子：
3.6
作者：
Ono, Y;Shimozawa, N;Kono, T
通讯作者：
Kono, T
DOI：
10.4161/nucl.28167
发表时间：
2014-01
期刊：
Nucleus (Austin, Tex.)
影响因子：
--
作者：
Poleshko A;Katz RA
通讯作者：
Katz RA
影响因子：
3.6
作者：
Kigami, D;Minami, N;Imai, H
通讯作者：
Imai, H