Science:揭示人类早期胚胎翻译组图谱 发现TPRXs参与人类合子基因组的激活

来源：互联网2022-09-22 1:42

本研究不仅揭示了人-小鼠早期胚胎翻译组动态变化的差异性和保守性及其可能的原因，还确定了人类合子基因组激活的关键调控因子TPRXL、TPRX1和TPRX2。

在哺乳动物卵细胞向胚胎过渡(OET)的过程中，翻译在减数分裂、合子基因组激活和早期胚胎发育中起着重要作用。ZGA(人类合子基因组激活)作为生命开始时的第一个转录事件和启动胚胎发育过程的关键事件，在哺乳动物中仍未被完全了解。虽然启动ZGA的关键转录因子已经在其他物种中发现，如斑马鱼和果蝇，但启动人类ZGA的关键转录因子仍然是一个未解之谜。

Ribo-RNA-lite (R2-lite)方法是结合超灵敏转录组测序技术Ribo-Lite(免连接、超低输入和增强型Ribo-Seq)和转录组测序技术(Smart-seq2)发展起来的，可用于转录组和转录组的联合测序。该方法已应用于8个阶段的人类卵子和早期胚胎。通过翻译组的分析比较，发现一半的人鼠同源基因表现出保守的翻译水平动态趋势，另一半表现出不同的翻译水平动态趋势，如编码表观遗传重编程因子的基因、小RNA生物合成酶等。而这种物种特异性的翻译变化部分是由于(3 UTR)关键调控序列的差异，如细胞质多腺苷酸化元件(CPE)和多腺苷酸化信号位点(PAS)。

早期人类胚胎翻译组的数据也表明，一组同源盒转录因子在人类合子基因组激活阶段附近表现出较高的翻译活性，其潜在的DNA结合基序高度富集在ZGA基因的远端开放染色质区(即可能的增强子)。这些转录因子包括母体因子TPRX1、TPR x1和TPRX2，它们在初级ZGA阶段开始表达。TPRXL的3 UTR也携带CPE调控元件，当卵子减数分裂恢复时翻译上调。TPRX三重KD或TKD会导致胚胎发育和ZGA出现明显缺陷，约31%的ZGA基因会下调，这些基因富含PRD样转录因子结合基序。TPRX1/2/L 2/L敲除胚胎中表达水平下调的基因包括zscan4、duxb、duxa、nanognb、dppa4、gata6、dprx、argfx、KLF5等几个下游转录因子。在人类胚胎干细胞中，TPRX1/2的过表达也能结合并激活ZGA基因的一部分，这表明TPRX1/2/L可以通过靶向下游转录因子启动下游转录事件。综上所述，本研究不仅揭示了人鼠早期胚胎翻译群动态变化的差异性和保守性以及可能的原因，还确定了人类合子基因组激活的关键调控因子TPRXL、TPRX1和TPRX2。

文章于2022年9月8日以长文形式发表在《科学》期刊上，题目为《翻译和转录共谱揭示TPRXs在人类合子基因组激活中的作用》。

清华大学卫玠教授、山东大学陈子江院士和赵涵教授是本文的合著者。清华-北大生命科学联合中心2018级博士生邹、山东大学生殖医学研究中心2021级博士生张传新、清华大学生命学院2020级博士生、山东大学生殖医学研究中心助理研究员侯为论文合著者。本课题得到了生殖内分泌学教育部重点实验室、山东大学、国家辅助生殖与优生工程研究中心、清华大学实验动物中心和清华大学高性能计算平台的大力支持。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发项目的资助。d计划、中国医学科学院配子发生与ART子代健康研究实验室项目、上海市高水平地方大学创新研究团队项目、清华大学北京大学生命科学联合中心、北京市科委、霍华德休斯医学研究所HHMI国际研究学者。

人类卵子和早期胚胎转录组的联合测序揭示了合子基因组激活的翻译调控机制和关键因素。

版权声明

本网站所有标注“来源：100医学网”或“来源：bioon”的文字、图片及音视频资料，版权归100医学网网站所有。未经授权，任何媒体、网站、个人不得转载，否则将追究法律责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：100医学网”。其他来源的文章均为转载文章。本网站所有转载文章都是为了传递更多信息。转载内容不代表本站立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户都在使用100医疗网APP随时阅读、评论、分享。请扫描二维码下载-