论文部分内容阅读
表观遗传学是研究不涉及DNA序列改变的可遗传表现型改变的一门学科。DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制之一,在胚胎发育早期,DNA甲基化模式的建立主要是由DNMT3A/B来完成,而在细胞分裂过程中,DNA甲基化的维持则需要DNMT1催化完成。JHRF1是一个多功能域蛋白,能通过SRA功能域结合半甲基化的DNA,并募集DNMT1到复制叉处,将半甲基化DNA完全甲基化。我们实验室前期的研究发现,UHRF1还能通过TTD功能域结合H3K9me2/3,TTD功能域关键氨基酸点突变的LHRF1不能完全恢复Uhrf1-/- ES细胞的DNA甲基化缺陷。为进一步研究U IHRF1结合H3K9me2/3修饰的能力在DNA甲基化维持过程中的作用,我们实验室构建了TTD功能域关键氨基酸点突变的Uhrf1Knock in鼠。组蛋白多肽的Pull-down实验结果表明,纯合突变体小鼠的UHRF1蛋白丧失了结合H3K9me2/3修饰的能力。和野生型小鼠相比,纯合突变体小鼠没有明显的表型变化,表明这种组蛋白结合能力对小鼠的胚胎发育并不起关键作用。HPLC和RRBS的分析发现,MEF细胞以及肝脏、肺脏和脑等成体组织的DNA甲基化水平均有不同程度的下降,且变化达到显著性水平,表明UHRF1识别和结合H3K9me2/3修饰的能力对DNA甲基化的维持很重要。UHRF2与UHRF1是同源蛋白,在序列和结构上均与UHRF1高度相似,也具有泛素连接酶活性,不同的是,UHRF2并不参与DNA甲基化的维持。除此之外,我们对UHRF2的功能还知之甚少。为研究UHRF2的功能,我们通过合作等方式获得了Uhrf2基因修饰的小鼠。Uhrf1基因敲除的小鼠没有明显的表型变化,表明UHRF2对小鼠的胚胎发育并不重要。HPLC的分析结果显示,Uhrf2基因敲除后,脑组织DNA羟甲基化水平有显著下降(8%),而甲基化水平则变化不大,此外,脑组织Tet1/2/3的转录水平也基本保持不变,暗示UHRF2可能是通过调控TET家族蛋白的酶活等其他机制而参与DNA羟甲基化修饰的调控。