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在哺乳动物胚胎发育过程中,合子基因激活作为一个里程碑式的事件,对于早期胚胎发育具有十分重要的意义。体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎中通常存在着异常的合子基因激活现象,异常的表观遗传修饰可能是造成合子基因激活障碍的重要因素之一。本研究以猪SCNT胚胎和体内受精(In vivo fertilization,IVV)胚胎为研究对象,通过单细胞转录组测序和基因芯片(PCR array)检测技术研究了它们早期胚胎发育过程中的合子基因激活情况以及84种表观遗传修饰酶的表达模式。结果显示:(1)猪早期IVV胚胎的转录组呈现动态的变化模式,4细胞之前以母源因子调控为主,在4细胞阶段合子基因启动激活转录。对4种哺乳动物早期胚胎的转录组/表达谱合并分析表明,合子激活是胚胎发育过程中一个物种保守的生物学事件,猪、人、小鼠和牛早期胚胎都具有其特有的合子基因激活时间和基因表达模式。四种哺乳动物合子激活时期的差异表达基因在基因功能和通路上的富集大部分具有共通性,同时也有各自特异性,其中猪与牛最为相似;(2)比较猪IVV和SCNT早期胚胎的转录组图谱发现,猪早期SCNT胚胎4细胞阶段存在严重的合子基因激活障碍,未能正常转录表达的合子基因大部分与核糖体合成和翻译相关。猪早期SCNT胚胎存在异常高水平的H3K4me3修饰,且4细胞阶段多种H3K4甲基转移酶在转录组水平上呈现整体异常上调的情况;(3)组蛋白H3K4甲基转移酶MLL1的小分子抑制剂MM-102显著提高了猪SCNT植入前胚胎的发育能力,提高了多能性基因(NANOG、POU5F1)和抗凋亡基因BCL2的表达,降低凋亡基因BAX的表达,增加了囊胚的总细胞数并降低了凋亡细胞的比例,使其各方面都与IVV胚胎更加相似。MM-102的添加明显改善了猪SCNT胚胎合子激活及囊胚阶段整体异常的表观遗传修饰酶表达模式,同时也下调了H3K4me3、H3K4me2、H3K9me3和5m C的整体修饰水平,使其更接近于IVV和IVF胚胎。