研究揭示組蛋白變體調控早期胚胎發育新機制

　　近日，華中農業大學動物科學技術學院、動物醫學院苗義良團隊研究成果在Advanced Science在線發表。研究針對鼠豬早期胚胎系統地揭示了H2A.Z在早期胚胎發育過程中的動態分布規律，并首次證實了H2A.Z的分級富集參與調節哺乳動物早期胚胎的基因表達和組蛋白修飾狀態。

　　在哺乳動物早期胚胎發育過程中，DNA甲基化、組蛋白修飾和染色質三維結構等表觀遺傳信息經歷了劇烈的重編程，這對胚胎內基因表達的精確調控至關重要。組蛋白變體H2A.Z在基因組上的摻入和移除也是一種重要的表觀遺傳信息，然而其在早期胚胎發育過程中的全基因組分布和動態變化規律仍然未知。

　　與DNA復制偶聯的經典組蛋白不同的是，組蛋白變體H2A.Z會主動替換特定位置的經典組蛋白H2A，從而調控多種生物學事件的發生。在此過程中，組蛋白分子伴侶ANP32E和染色質重塑復合物SRCAP分別特異地調控H2A.Z在基因組上的移除和摻入。目前已知H2A.Z和SRCAP的缺失會導致小鼠植入前胚胎死亡，提示H2A.Z對于正常胚胎發育具有重要意義，然而H2A.Z如何在早期胚胎中發揮其生物學功能還需要更進一步的研究。

　　研究人員發現，H2A.Z未摻入卵母細胞的基因組，而精子基因組上的H2A.Z會在受精后被整體移除，隨后在合子基因組激活（ZGA）期間，H2A.Z會無偏好地摻入雙親基因組。

　　為了進一步明確H2A.Z在早期胚胎發育過程中扮演的角色，研究人員將胚胎H2A.Z的富集數據與胚胎轉錄組和RNA聚合酶Ⅱ（PolⅡ）富集數據進行聯合分析，發現H2A.Z在基因啟動子上的富集模式與轉錄活性相關，而與H2A.Z的富集信號強度無線性關系。結果表明，哺乳動物早期胚胎譜系分化的初期需要H2A.Z的正確富集。

　　苗義良為論文通訊作者，劉鑫副研究員和張晶晶博士生為論文共同第一作者。該研究受到國家自然科學基金委員會、湖北省重點研發計劃、湖北洪山實驗室、華中農大校創基金等項目的資助。