DNMT家族基因在小鼠胚胎发育过程中的功能机制研究
批准号:
32100651
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李庆
依托单位:
学科分类:
早期胚胎发育及细胞谱系建立
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李庆
中文摘要
DNA甲基转移酶(DNMT1/3A/3B)和甲基胞嘧啶双加氧酶(TET1/2/3)动态调控DNA甲基化对哺乳动物胚胎发育至关重要。单个DNMTs蛋白在胚胎发育中的功能已有研究;然而,由于缺乏有效产生DNMT-null胚胎的手段,DNA甲基化对于胚胎发育的具体分子机制并不清楚。前期我们建立了基于单碱基编辑器在受精卵中多基因同时敲除的Multi-Stop系统。本项目将致力于解决如下三个科学问题:1)获取DNMT-null的胚胎,探讨DNA甲基化对胚胎发育的影响;2)获取DNMT和TET家族基因不同组合敲除的胚胎,探讨DNA甲基化的动态变化对胚胎发育的影响;3)利用WGBS等高通量手段解析不同DNMT敲除对DNA甲基化动态变化进而影响胚胎发育的分子机制。我们的研究将揭示DNMT和TET家族蛋白对于胚胎发育作用的关系,深入解析DNMT对于胚胎发育作用的分子机制,加深对生命起始的认识。
英文摘要
Dynamic regulation of DNA methylation by DNA methyltransferases (DNMT1/3A/3B) and methyl-cytosine dioxygenases (TET1/2/3) is critical for mammalian embryonic development. The function of individual DNMTs has been investigated through conventional knockout strategies; however, the developmental effects of DNA methylation remain unclear partially due to the lack of effective tools to generate DNMT-null embryos. Our unpublished data established an easy Multi-Stop system to simultaneously efficiently inactivate endogenous genes in one step. In this project, we aim to address three scientific questions by the following studies. 1) Try to get DNMT-null embryos and analyze embryonic characteristic in different developmental stages. 2) To explore functional counterbalance among DNMT and TET family genes on embryonic development through constructing different mutant embryos. 3) To uncover the molecular characteristics and mechanism of dynamic changes of DNA methylation in DNMT mutant embryos through WGBS. Our research will elucidate the relationship between DNMT and TET family genes on embryonic development and lead to deeper understanding of the initiation of life through unveiling molecular mechanism of DNMT to embryonic development.
DNA甲基转移酶(DNMT1/3A/3B)和甲基胞嘧啶双加氧酶(TET1/2/3)动态调控DNA甲基化对哺乳动物胚胎发育至关重要。单个DNMTs蛋白在胚胎发育中的功能已有研究;然而,由于缺乏有效的手段产生DNMT-null的胚胎,DNA甲基化对于胚胎发育的具体分子机制并不清楚。基于此建立了一种小鼠受精卵中基于高效胞嘧啶碱基编辑器(cytosine base editor, CBE)的多基因同时敲除系统(inactivation of multiple genes in zygotes, IMGZ),并通过利用IMGZ系统构建Tet/Dnmt家族基因多种组合敲除的胚胎,探讨早期胚胎发育中甲基化和去甲基化的作用,发现DNMT家族蛋白介导的DNA甲基化在小鼠原肠运动中发挥着重要作用,且不依赖于TET蛋白介导的DNA去甲基化的功能;进一步揭示Dnmt缺失胚胎中部分miRNAs启动子区域甲基化的完全缺失导致miRNAs的表达剂量上调,部分参与导致了小鼠原肠运动的失败。本项目加深了DNA甲基化对于胚胎发育调控的理解,建立小鼠胚胎多基因敲除平台,将为探究冗余基因在胚胎发育过程中的功能机制提供了重要的研究系统和范例。
DND1介导的相分离在小鼠原始生殖细胞发育中的功能和机制研究
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批准号:32370909
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:李庆
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依托单位:
国内基金
海外基金