课题基金 / 基金详情

基于单细胞多组学技术研究人类胚胎生殖细胞命运转变的调控机制

批准号:
32070833
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李琳
依托单位:
学科分类:
生殖细胞及性别决定
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李琳

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
生殖系发育的异常与反复流产、胚胎停育密切相关。胚胎生殖细胞是胚胎时期遗传信息的载体,其正常分化发育是遗传信息代际间传递的重要基础。我们在前期的工作中初步明确了人类胚胎生殖细胞(hFGCs)的基因表达调控规律,但hFGCs时空发育的表观遗传调控机制,仍不完全清楚。本项目拟基于单细胞多组学技术(scCOOL-seq),系统研究不同胚胎周数、不同发育阶段hFGCs的DNA甲基化和染色质开放状态动态的变化特征,揭示调控hFGCs发育的表观遗传规律,并进一步筛选出参与调控hFGCs时空发育的特异性增强子元件,进而通过功能性实验最终明确这些特定调控元件在hFGCs发育分化过程中的具体生物学功能和作用机制。本研究将加深对人类胚胎生殖细胞命运转变及其表观调控机制的理解,对胚胎生殖发育和临床相关疾病的诊疗具有重要指导意义。
英文摘要
The abnormal development of germ cells is closely related to recurrent abortion and termination of pregnancy. Fetal germ cells are important cell types which transmit genetic and epigenetic information between generations and maintain the continuation of a species. Our previous study revealed the transcriptional landscapes of human fetal germ cells (hFGCs). However, we still know little about the mechanism of epigenetic regulation during the specification of each phase of hFGCs. Here we use single cell multi-omics sequencing technique (scCOOL-seq) and thorough bioinformatics analysis to reveal the dynamic pattern of DNA methylation and chromatin accessibility of each phase of hFGCs along development. Most importantly, identifying the phase-specific regulatory elements that control the cell-fate transition of hFGCs and investigating the functional mechanism of each regulatory element. Overall, we anticipate that our study will refresh the understanding of the molecular mechanism of epigenetic regulation during the development and phase transition of hFGCs and greatly impact on ways toward developing new strategies to diagnose and treat the germ-line related diseases.
人类生殖系细胞发育异常与反复流产、胚胎停育等产科疾病的发生密切相关。人类胚胎生殖细胞的正确发育对于代际间遗传信息和表观遗传信息的精准传递至关重要。我们在前期的工作中初步明确了人类胚胎生殖细胞(human fetal germ cells ,hFGCs)的基因表达规律,但hFGCs时空发育的表观遗传调控机制仍不完全清楚。本研究中,我们在单细胞水平单碱基精度系统解析了人类胚胎生殖细胞发育过程中,hFGCs和生殖腺微环境体细胞的全基因组DNA甲基化水平和染色质开放性的变化。首先,我们发现hFGCs整体DNA甲基化水平变化幅度很小,对于同一个性腺中不同发育阶段的hFGCs也呈现相似的DNA甲基化水平和重编程模式。说明DNA甲基化并不参与hFGCs细胞命运的快速转变。此外,我们发现在每类细胞中细胞类型特异表达的转录因子和关键信号通路等基因启动子呈现特异性打开的状态,以利于特征基因的表达,从而参与细胞命运转变。我们也发现一系列潜在的远端调控元件参与调控关键基因和信号通路的激活。除了基因表达的表观遗传调控研究以外,我们也进行了重复序列分析。相对于其他人类特异的逆转座子,SVA_D上带有更多类型转录因子的结合基序,包含hFGCs发育过程中重要的调控因子SOX15和SOX17。通过人类hFGCs体外培养体系,我们发现BMP信号通路可以促进细胞增殖,通过调控WNT信号通路配体启动子区域的染色质开放性调控WNT通路的激活。我们本项工作构建的单细胞表观遗传图谱和功能分析数据,为理解高度异质性、非同步化但又非常重要的hFGCs发育过程调控机理提供了理论基础。在本项目的资助下,我在资助期内发表6篇标注的SCI论文,包含Nature Cell Biology、Science Advances、International Journal of Molecular Sciences等杂志,也在国际、国内相关学术会议进行会议报告,以传宣资助成果。
亲核素KPNB1调控HIV潜伏的机制及新型双功能潜伏逆转剂的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    李琳
  • 依托单位:
基于宿主硫氧还蛋白互作蛋白TXNIP的HIV潜伏调控研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李琳
  • 依托单位:
DNA甲基化和染色质可及性在人类精子发生中的作用及其调控机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    100.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李琳
  • 依托单位:
人类早期胚胎体外发育阻滞过程中DNA主动去甲基化的调控规律及功能研究
  • 批准号:
    82101745
  • 项目类别:
    青年科学基金项目(C类)
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李琳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金