跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

政府意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府网站。

Https公司

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2007年7月25日；26(14):3346-59.
doi:10.1038/sj.emboj.7601767。 Epub 2007年6月28日。

减数分裂前期H3K9甲基化的功能动力学

橘真琴 1, 野崎正美, 武田直树, 新开洋一
附属公司

减数分裂前期H3K9甲基化的功能动力学

橘真琴等。 欧洲工商管理硕士J. .

摘要

组蛋白H3赖氨酸9（H3K9）甲基化是异染色质形成和转录沉默的重要表观遗传标记。G9a是一种主要的哺乳动物常染色体上的H3K9甲基转移酶，对小鼠胚胎发生至关重要。这里我们描述G9a在生殖细胞发育中的作用。G9a在细菌中被特异性灭活的突变小鼠由于成熟配子的大量丢失而表现出不育。G9a缺乏的生殖细胞在减数分裂前期表现出同步突触紊乱。重要的是，G9a缺陷生殖细胞中H3K9（H3K9me1和2）的单甲基化和双甲基化显著减少，G9a-调控基因在减数分裂期间过度表达，这表明G9a介导的表观遗传基因沉默对减数分裂前期的正常进展至关重要。最后，我们发现H3K9me1和2在减数分裂前期是动态和性别差异调节的。这一遗传和生物化学证据强烈表明，一组特定的H3K9甲基转移酶（s）和脱甲基酶（s。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
生殖细胞发育中G9a/GLP的瞬时表达。(A类)对出生后不同阶段制备的睾丸细胞进行免疫印迹分析。通过测定微管蛋白含量来对所装载的蛋白质总量进行标准化。ES细胞裂解物（TT2株）作为G9a/GLP蛋白的阳性对照。PLZF和小鼠VASA同源物（MVH）分别是未分化精原细胞和泛精细胞的标记蛋白。(B类)G9a/GLP复合物的形成在睾丸细胞中是保守的。(C类)P10睾丸切片上抗G9a/MVH双免疫荧光染色图谱。G9a蛋白在雄性生殖细胞亚群（箭头）中表达。箭头表示G9a-阴性生殖细胞。(天)P10睾丸切片上抗G9a/PLZF双免疫荧光染色图谱。PLZF阳性精原细胞为G9a阳性（箭头）。G9a阳性细胞亚群为PLZF阴性（箭头所示）。(E类)P10睾丸切片的抗G9a/c-Kit双重免疫荧光染色图谱。G9a-阳性生殖细胞为c-Kit阳性（箭头）。标尺英寸（C–E），20μm。(F类)雄性减数分裂过程中G9a的表达谱。G9a蛋白仅在早期瘦素（被称为E-瘦素）细胞核中检测到。箭头表示XY实体。
图2
图2
生殖细胞丢失G9a公司-KO性腺。（A–B）G9a蛋白耗尽G9a公司-KO性腺。E12.5雌性性腺的酶解细胞(A类)和P7测试(B类)被挤压到玻片上，并用指示的抗体染色。G9a消耗的计算效率如表二所示。箭头和箭头分别表示生殖细胞和控制体细胞。棒材，10μm。(C类)野生型（WT）和生殖细胞的大体形态G9a公司-KO（KO）在3个月大时进行测试。(天)测试3个月大的WT和KO小鼠的体重。平均重量分别为98 mg和15 mg。误差条表示标准偏差。(E类)3月龄小鼠WT和KO睾丸的组织学检查。石蜡包埋切片用苏木精和伊红染色。没有生殖细胞的生精小管用星号表示。箭头和箭头分别表示精母细胞和精原细胞。比例尺，100μm。(F类)2个月大时WT和KO卵巢的组织学检查。石蜡包埋切片用苏木精和伊红染色。KO小鼠卵巢明显小于WT小鼠。在KO卵巢（箭头）的一段中只识别出一个卵母细胞。比例尺，200μm。(G公司)2个月大时每个卵巢的卵母细胞总数。
图3
图3
年粗线期发育缺陷G9a公司-KO雄性生殖细胞。(A类)在不同发育时间点（出生后第7天、第14天和第21天）制备睾丸石蜡包埋切片（3μm），并用苏木精染色。箭头和箭头分别表示杂合睾丸P14粗线期精母细胞和P21单倍体精子细胞。比例尺，50μm。(B类)KO小管放大。在KO小管的P14（顶部）和P21（底部）均检测到凋亡细胞核（箭头所示）。黑色和白色箭头表示中间精原细胞和早期粗线期精母细胞。比例尺，50μm。P14雄性减数分裂前期阶段的（C–D）柱状图(C类)和P21(天)杂合子和KO扩散制剂之间。通过抗SCP3/γH2AX染色图谱对发育阶段进行分类。条形图表示每个基因型两个样本的平均值（每个样本分析的细胞数>150个）<粗线期代表不完全粗线期精母细胞。（E–F）KO精母细胞中突触形成受到干扰。P14精母细胞用抗SCP3/γH2AX联合染色(E类)和抗SCP1/SCP3抗体(F类). 代表了来自杂合睾丸的典型粗线期精母细胞和来自KO睾丸的不完全粗线期精子细胞（<粗线期）。箭头表示XY实体。(G公司)KO精母细胞中抗Rad51抗体的免疫荧光染色图谱。在粗线期，Rad51蛋白的信号仅保留在杂合核（箭头）的XY体上。相反，信号仍然保留在KO精母细胞（右）的无回缩染色体上。
图4
图4
雄性减数分裂前期H3K9甲基化动力学。（A–B）雄性减数分裂前期H3K9me2的动力学。从杂合子P14睾丸中制备减数分裂细胞核扩散(A类)和KO(B类)雄性小鼠，结合抗SCP3抗体监测H3K9me2的状态。杂合细胞核雄性减数分裂前期H3K9me1的（C–D）动力学(C类)和KO精母细胞(天). 杂合细胞核雄性减数分裂前期H3K9me3的（E–F）动力学(E类)和KO精母细胞(F类).
图5ae
图5ae
发育缺陷G9a公司-KO雌性生殖细胞。(A类)KO卵巢减数分裂前期生殖细胞的发育。制备不同发育时间点杂合子和KO卵巢的冷冻切片，并用抗MVH染色。原始卵母细胞显示在DOB面板的方框中。比例尺，100μm。(B类)KO卵巢生殖细胞减少动力学。每0.01 mm的MVH阳性细胞数2对卵巢切片进行计数，杂合子卵巢中生殖细胞数归一化为100%。数据表示每个基因型两个样本的平均值（每个卵巢计数>100个细胞）。(C类)雌性生殖细胞的发育动力学。收集不同发育阶段的卵巢，用抗SCP3/γH2AX抗体染色卵母细胞，以确定减数分裂阶段。每个胚胎期使用三个独立的卵巢进行计算（每个卵巢分析>50个细胞）。（D–E）扰动突触形成G9a公司-KO卵母细胞。合子处的卵母细胞(天)和粗线期(E类)从E17.5卵巢制备，并用抗SCP3/γH2AX抗体染色。在粗线期，γH2AX信号从杂合细胞核中消失（E，左图）。相反，KO卵母细胞的一个亚群表现出与雄性相似的突触扰动，其中γH2AX信号仍沿某些轴向元件保留（E，中间板）。来自KO卵巢的其他粗线期卵母细胞群显示出γH2AX-阴性染色图谱（E，右图）。百分比代表人口分布（每个卵巢分析>30个细胞）。H3K9me2的（F–G）动力学
图5fj
图5fj
(F类)和me3(G公司)在减数分裂前期的雌性杂合细胞核中。（H–J）雌性KO生殖细胞减数分裂前期H3K9me2染色图谱的嵌合体。H3K9me2阳性和阴性卵母细胞在E16.5受精卵期的染色特征(H（H）)E17.5粗线期(我)和出生时的二倍体阶段(J型)它们的种群分布如下所述。数据来自至少两只独立的KO雌性小鼠（每个卵巢分析>50个细胞）。
图6
图6
G9a在减数分裂前期抑制特定基因。(A类)基因的去表达G9a公司-KO试验。的成绩单阿克1c13,Tnmd公司,Defb42（定义42）,Ptgds公司、和第11章通过使用来自独立制备的P10处具有指定基因型的睾丸的cDNA进行扩增。(B类)转录扰动的比较G9a公司-KO生殖细胞和ES细胞的Northern印迹分析。(C类)核糖核酸就地杂交分析阿克1c13和Tnmd公司杂合子（顶部）和KO动物（底部）的P10睾丸切片。棒材，20μm。(天)在两性减数分裂前期，有几个G9a调节基因是保守的。cDNA由E15.5卵巢总RNA制备，并使用如（A）所示的特异性引物扩增。(E类)反转录转座子在G9a公司-KO试验。如图所示，使用特定探针对来自所示基因型的P14全睾丸的总RNA进行印迹。的成绩单IAP公司（～5.4 kb的转录本我Δ1类型国际原子能机构)和线路-1（显性～7kb转录物，如星号所示）在Dnmt3L型-KO但不在G9a公司-KO试验。
图7
图7
JHDM2A的表达与H3K9甲基化的阶段性和性别依赖性去除之间有很强的相关性。(A类)产生针对小鼠JHDM2A的特异性抗体。针对小鼠JHDM2A的抗血清（详细信息见补充数据）用于TT2-ES细胞全细胞提取物的免疫印迹分析（左，免疫前血清；右，免疫血清）。预先通过RT-PCR分析确认了JHDM2A在ES细胞中的表达（数据未显示）。150kDa左右的特定信号（星号）与先前描述的内源性JHDM2A蛋白的分子量一致（Yamane等, 2006). （B–D）JHDM2A蛋白的雄性粗线虫特异性表达。(C类)JHDM2A抗血清IgG组分的免疫染色图谱G9a公司-杂合精母细胞扩散（P14）。同样的制剂也用抗H3K9me2抗体染色作为对照(B类). 五十、 精蛋白；Z、 合子素；P、 粗线期。(天)卵母细胞涂布液由G9a公司-杂合子卵巢（E17.5），然后用抗JHDM2A抗体染色。箭头表示JHDM2A弱表达的体细胞。(E类)减数分裂前期H3K9甲基化动力学。在精子发生过程中，G9a/GLP蛋白从精原细胞一直检测到精母细胞的早期细蛋白，然后迅速消失。这表明在该阶段添加了H3K9me2/1标记。即使没有催化酶，预沉积的H3K9me2/1标记也会持续到合子晚期。然而，在突触完成后，这些标记被迅速而积极地去除。H3K9me2/1标记的“主动”去除似乎至少部分由JHDM2A蛋白催化，该蛋白在突触完成后表达。由于至少在二倍体早期雌性中没有“主动”去除机制，H3K9me2/1修饰在整个减数分裂前期保持不变。双箭头表示G9a和H3K9me2/1缺失的减数分裂突变点。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

  • 组蛋白H3K9甲基转移酶G9a在发育过程中调节肌腱形成。
    Wada S、Ideno H、Nakashima K、Komatsu K、Demura N、Tomonari H、Kimura H、Tachibana M、Nifuji A。 Wada S等人。 科学报告2024年9月5日；14(1):20771. doi:10.1038/s41598-024-71570-5。 科学报告2024。 PMID：39237663 免费PMC文章。
  • H3K9三甲基化缺失导致过早老化。
    Mrabti C、Yang N、DesdíN-MicóG、Alonso-Calleja A、Vílchez-Acosta A、Pico S、Parras A、Piao Y、Schoenfeldt L、Luo S、Haghani A、Brooke R、Del Carmen Maza M、Branchina C、Maroun CY、von Meyenn F、Naveiras O、Horvath S、Sen P、Ocampo A。 Mrabti C等人。 bioRxiv[预印本]。2024年7月24日：2024.07.24.604929。doi:10.1101/2024.07.24.604929。 生物Rxiv。2024. PMID：39091811 免费PMC文章。 预打印。
  • 哺乳动物细胞记忆的分子基础：表观遗传循环。
    Espinosa-Martínez M、Alcázar-Fabra M、Landeira D。 Espinosa-Martínez M等人。 科学版，2024年3月；10（9）：eadl3188。doi:10.1126/sciadv.adl3188。Epub 2024年2月28日。 科学进展2024。 PMID：38416817 免费PMC文章。 审查。
  • 减数分裂和杂交期间的表观遗传调控。
    Chowdary KVSKA、Saini R、Singh AK。 Chowdary KVSKA等人。 生理-分子-生物植物。2023年12月；29(12):1945-1958. doi:10.1007/s12298-023-01390-w.Epub 2023年11月20日。 生理-分子-生物植物。2023 PMID：38222277 审查。
  • G9a的缺失并不能反映伤害性神经元谱系发育中对Prdm12的需求。
    Tsimpos P、Desiderio S、Cabochette P、Poelvoorde P、Kricha S、Vanhamme L、Poulard C、Bellefroid EJ。 Tsimpos P等人。 神经发育2024年1月2日；19(1):1. doi:10.1186/s13064-023-00179-7。 神经发育，2024年。 PMID：38167468 免费PMC文章。
查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Bellve AR、Caviccia JC、Millette CF、O'Brien DA、Bhatnagar YM、Dym M（1977），青春期前小鼠的生精细胞。分离和形态特征。细胞生物学杂志74:68–85-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Bourc'his D，Bestor TH（2004），缺乏Dnmt3L的雄性生殖细胞减数分裂突变和逆转录转座子再激活。自然431:96–99-公共医学
    1. Buaas FW、Kirsh AL、Sharma M、McLean DJ、Morris JL、Griswold MD、de Rooij DG、Braun RE（2004）Plzf是成年男性生殖细胞自我更新所必需的。《自然遗传学》36:647–652-公共医学
    1. Cao R，Zhang Y（2004）E（Z）/EZH2介导组蛋白H3中赖氨酸27甲基化的功能。当前操作基因开发14:155–164-公共医学
    1. Carmell MA、Girard A、van de Kant HJ、Bourc'his D、Bestor TH、de Rooij DG、Hannon GJ（2007）MIWI2对小鼠雄性生殖系中的精子发生和转座子的抑制至关重要。Dev手机12:503–514-公共医学

出版物类型

MeSH术语