内源性逆转录病毒ERV1元件编码的Gag蛋白调控山羊早期胚胎发育的功能和机制
批准号:
32072805
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
刘军
依托单位:
学科分类:
基础兽医学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘军
中文摘要
内源性逆转录病毒(ERVs)序列约占山羊基因组的28.45%,其中ERV1元件的转录激活对山羊早期胚胎发育有重要功能,但具体的机制尚不清楚。申请人前期研究发现ERV1能够编码Gag蛋白的功能结构域,在早期胚胎中有大量Gag蛋白表达,装配的病毒样颗粒主要定位于卵裂球细胞膜间隙,对早期胚胎发育有重要作用。本研究将深入解析ERV1编码Gag蛋白及其病毒样颗粒调控山羊早期胚胎的功能和机制。通过功能缺失和功能获得实验分析Gag蛋白调控早期胚胎发育的靶基因和功能;抑制病毒样颗粒的形成,构建羊-牛嵌合体胚胎,分析病毒样颗粒对胚胎致密化和信号通信的功能;通过补偿克隆胚胎中Gag蛋白的表达水平,确定Gag蛋白对体细胞克隆胚胎发育能力的影响。本研究从Gag蛋白及其病毒样颗粒调控早期胚胎发育的角度,解析ERV1类转座子元件调控早期胚胎发育的新途径,为早期胚胎发育机制的研究提供新的理论依据和研究思路。
英文摘要
The sequence of endogenous retroviruses (ERVs) accounts for 28.45% of goat genome. The transcription activation of ERV1 plays an important role in maintaining the early embryonic development of goat, but the mechanism is unclear. Our previous study found that ERV1 could encode the functional domain of Gag protein, and there were abundant Gag protein expressing in early embryos. The assembled virus-like particles were mainly located in the membrane space of blastomere cells, which plays an important role in early embryonic development. In this study, we will further analyze the function and mechanism of ERV1 encoding Gag protein and its viral-like particles in regulating early embryo of goat. The target genes and functions of Gag protein in regulating early embryonic development were analyzed by the function deletion and function acquisition experiments. Then we will inhibit the formation of virus-like particles and construct goat-cattle chimeric embryos to analyzed the functions of virus-like particles on embryo densification and signal communication. The influence of Gag protein on the development ability of cloned embryos was determined by compensating the expression level of Gag protein in cloned embryos. From the perspective of Gag protein and its virus-like particles in regulating early embryonic development, this study would discovery a new way of ERV1 transposon elements in regulating early embryonic development, and provides new theoretical basis and research ideas for the study of early embryonic development mechanism.
哺乳动物早期胚胎发育阶段是发育事件最为集中的时期,是动物胚胎学和发育生物学的研究热点。早期胚胎尚未与母体建立物理联系,是动物胚胎工程技术的主要操作对象。研究家畜早期胚胎发育调控机制,对认识家畜早期胚胎发育的规律和特点,提高家畜胚胎工程技术的成功率有重要意义。目前,各种家畜早期胚胎发育特点和调控机制尚未阐述清楚,限制了相关胚胎工程技术的研究和应用。随着各种动物全基因组测序完成,分析结果表明哺乳动物功能基因和关键调控通路十分保守,最新证据表明这些以前被认为是“垃圾序列”的元件具有重要调控功能,参与多种生理和病理过程,解析各种TEs元件在家畜早期胚胎发育过程中的功能和调控机制,是揭示各种家畜早期胚胎发育规律和特点的关键。本项目系统研究了ERV1调控胚胎发育的作用和机制。发现了三条关键调控途径:(1)ERV1的Gag基因可以调控早期胚胎致密化和滋养层细胞分化关键基因;(2)ERV1的env基因G-env5和G-env9是山羊的关键合胞素基因,是维持胎盘的发育的关键基因;(3)ERV1相关的lncRNAs能够调控胚胎基因组激活关键基因。本研究从转座元件作为切入点,系统分析了ERV1调控胚胎发育的作用和机制,以及克隆胚胎发育异常的原因,不但系统解析山羊早期胚胎发育和胎盘发育的关键机制,而且探索了提高体细胞克隆效率的方法,对揭示早期胚胎发育机制和提高克隆技术的成功率具有重要意义。
内源性逆转录病毒元件转录激活调控山羊早期胚胎发育的功能研究
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批准号:31772689
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘军
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依托单位:
Tet3蛋白在山羊早期胚胎DNA甲基化重编程过程中的作用
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批准号:31302045
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2013
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负责人:刘军
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依托单位:
国内基金
海外基金