哺乳动物卵母细胞染色质构型与母源性表观遗传学因素对卵子发生的影响

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hpp6855132
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
第一部分哺乳动物生发泡的染色质构型与卵母细胞转录活性及发育潜能的相关性目的:卵母细胞的质量是辅助生殖技术成功的关键。本文旨在研究哺乳动物(人/鼠)生发泡染色质构型与卵母细胞转录活性及发育潜能的相关性,探索卵母细胞染色质构型的影响因素,为无创筛选优质卵母细胞提供新思路。方法:收集武汉大学人民医院生殖医学中心采卵患者捐赠的GV期(germinal vesicle)卵母细胞及C57野生型小鼠GV期卵母细胞。经hoechst 33342染色,在共聚焦荧光显微镜下根据染色质构型特点分为SN(surrounded nucleolus)和NSN(non-surrounded nucleolus)两类。(i)SN/NSN构型卵母细胞经体外成熟、受精、胚胎培养,记录GVBD比例、MII成熟率、受精率、囊胚形成率以评估不同染色质构型生发泡的发育潜能;(ii)比较SN和NSN卵母细胞的转录本数据,探究SN和NSN卵母细胞之间的差异以及卵母细胞发育所需的母源性因素;(iii)共聚焦荧光显微镜半定量探究SN和NSN卵母细胞间表观遗传学修饰的差异(甲基化、乙酰化、磷酸化);(iv)比较不同年龄、生发泡尺寸和位置的染色质构型比,研究生发泡染色质构型比的影响因素。结果:尺寸较大的中央型生发泡具有更高比例的SN构型,经IVM(In vitro maturation)可更快地到达MII阶段,ICSI(Intracytoplasmic sperm injection)后囊胚形成率更高。NSN-GV转录活性高,减数分裂恢率(G1-M2过渡)低,体外受精后多停滞于2-4细胞阶段。通过比较NSN/SN-GV的转录本数据,发现细胞代谢、转录调控及卵母细胞减数分裂的关键基因在NSN和SN卵母细胞中显著差异。组蛋白甲基化和乙酰化在SN-GV卵母细胞中表现出最强修饰水平。结论:来自大卵泡的中央型生发泡具有较高比例的SN构型,其转录水平低,表观遗传修饰强,通过影响卵母细胞的代谢、转录及减数分裂过程在卵子成熟和早期胚胎发育潜能上表现更好。第二部分组蛋白H3K4甲基化对卵子发生的影响目的:组蛋白变体H3.3在小鼠卵子发生和早期胚胎发育中起重要作用,本文旨在通过构建H3.3 WT/H3.3mut(K4M/K36M)转基因小鼠,探究母源性表观遗传学因素对卵子发生的影响。方法:利用酶切酶连、点突变技术构建ZP3-H3.3/H3K4M/H3K36M重组载体,转染293T细胞验证质粒表达及分布情况。构建H3.3 WT/H3.3mut(K4M/K36M)转基因小鼠,经6个月生育力测试初步鉴定组蛋白H3.3变体甲基化对小鼠生育力的影响。通过小鼠卵巢连续切片卵泡计数及小鼠卵母细胞体外成熟确认卵子发生阻滞阶段。收集低龄组(P4周龄)/高龄组(P4月龄)H3.3 WT/H3.3mut(K4M)卵母细胞进行单细胞高通量转录组测序,挖掘组蛋白H3K4甲基化影响卵子发生的相关通路。结果:H3.3 WT转基因小鼠,雌雄均可育。H3.3mut(K4M/K36M)转基因小鼠雄性可育,雌性不可育。H3.3mut(K4M)转基因雌鼠存在卵子发生障碍和卵巢早衰表型,主要阻滞于次级卵泡,原始卵泡提早募集消耗,促排显示卵巢激素反应弱。比较H3K4M和H3.3 WT卵母细胞转录本差异,H3K4M可能通过影响转录活性、减数分裂、细胞凋亡等生物学功能,参与细胞代谢、胰岛素反应等信号通路,影响小鼠卵子发生及早期胚胎发育过程。结论:卵母细胞中组蛋白H3K4甲基化通过影响细胞转录活性、减数分裂等生物学过程,干扰细胞代谢及胰岛素信号通路,影响卵子发生及早期胚胎发育,从而导致H3K4M雌鼠不孕。
其他文献
复合材料液体模塑成型工艺(Liquid Composite Molding,LCM)是最为常用的复合材料制造工艺之一。相较于颗粒增强材料和短纤维增强材料而言,编织型纤维增强材料具有极其优异的力学性能,因此被广泛应用于LCM工艺中进行高性能复合材料的制造。尽管该类工艺已发展近数十年,技术流程也经历过不断优化,然而其中某些制造缺陷问题至今无法解决。其根本原因在于,纤维织物存在特殊的微细观双尺度结构,给
城市热岛效应(Urban heat island effect,UHI effect)是指城区温度通常高于郊区温度的一种现象,是城市化进程对环境改变最直观的体现之一。通过卫星热红外(Thermal infrared,TIR)数据获取的地表温度(Land surface temperatures,LSTs)是了解地表能量通量、全球环境变化、城市气候、陆-气相互作用、城市热环境和热异常的关键指标。近年
加筋结构是如运载火箭等航天装备主承力部件中的主要结构形式,其加筋特征可以显著的提升承力薄壳或壁板的抗弯刚度,避免结构过早的发生屈曲失稳变形,从而有效增强结构在轴压载荷下的承载能力。随着未来航天装备结构大型化、承载重型化的发展趋势,主承力部件的径厚比逐渐增加,为其稳定性承载设计带来困难。而在服役环境更为复杂严酷的同时,承力部件的轻量化需求也跨越式提升。因此,开展加筋结构拓扑优化设计研究并获得创新的筋
长期以来,城市空间扩张刺激了世界范围内土地利用结构的巨大变化。这些变化又加剧了大规模且不受控制的增长,对社会可持续发展构成了严重的挑战。但是,在许多发展中国家,尤其是非洲,在相对较长的时期内,缺乏对不同城市空间扩张之间的详细比较研究,而且大多限于单个和大型城市。另外,现有有关城市化的基本思想主要是基于在大城市开展的一些研究。因此,本论文的主要目的是基于多时相卫星遥感数据和地理空间分析方法,对多个不
地震动是地震波在传播过程中引起地面具有时空特性的运动,其空间特性表现为地震动在地面不同点位不同方向上的运动存在差异,延伸到地震工程领域即为地震激励的多点多维性。受限于相关理论和观测技术的滞后,地震动转动分量的研究进展缓慢,在结构抗震设计和验算中,对地震激励多点多维性的考量几乎都停留在平动分量层面。而地震学研究已证实转动分量的存在,且大量震害调查与模拟计算也表明其会对某些类型的结构,如高耸建筑,大跨
本文以我国即将实施的火星探测任务为背景,系统地研究了火星探测器精密定轨定位理论、方法与实践。从火星轨道器精密定轨问题入手,重点对欧空局火星快车号探测器进行了相关研究。通过梳理定轨策略,全面的处理了火星快车多普勒跟踪数据,获得了高精度的火星快车重建轨道。同时在国际上首次融合处理多次火星快车飞掠火卫一期间的观测数据,提高了火卫一低阶重力场模型的精度。随后以着陆器定位问题为主线,利用仿真实验定量分析了三
据2018年发布的《联合国世界城市化前景》报告,世界城市人口已从1950年的7.51亿迅速增长到2018年的42亿。这一城市化水平表明,目前全球55%的人口居住在城市地区,预计到2050年将增长至68%。在非洲约有43%的人口居住在城市地区,预计到2050年将增长到52%,而亚洲的城市化水平约为50%。城市化水平决定着世界人口的空间分布,是全球人口增长、人口老龄化和国际移民三个人口大趋势之一。城市
海岸泥沙运动的突出特征是受破碎波浪影响。波浪破碎使得水底泥沙悬移或层移形成高浓度含沙量并产生地形变化,因此研究破碎波作用下的泥沙运动规律对于准确预报海岸地貌特征具有重要价值。本文通过大尺度水槽动床物理模型实验研究了不同波浪形态情况(规则波、波群和不规则波)悬沙浓度空间分布和时间变化特征,讨论了水底泥沙悬移对波浪时间序列中波高强弱变化的响应以及对波群长度变化的响应。利用实验结果提出了计算近底悬沙浓度
加纳的首都地区阿克拉在基础设施,人口和能力方面是城市化程度最高的地区。这些年来,它在大多数地方经历了多年生洪水,对生命财产造成了很大的破坏。这个问题似乎越来越严重,越来越多的人受到影响。本文确定了四个相关的基本问题,这些基本问题最终导致了每年的洪灾。快速的城市人口,快速的城市化,高强度的短期降雨和严格的土地保有权制度,都是造成这一年度灾难的原因。通过使用遥感和其他地理空间工具,本研究试图在短期,中
定位作为位置服务、万物互联、人工智能的核心技术之一,对即将到来的超智能时代起着举足轻重的作用。在“新技术革命”即将到来的今天,人类对定位服务提出了前所未有的新要求:高精度、高实时性、高鲁棒性、高可用性。目前关于定位技术的研究按场景分为室外定位和室内定位,主要方案有全球导航定位系统GNSS、惯性导航系统INS、智能手机室内定位、视觉里程计VO、激光里程计LO等。然而,这些单一传感器的定位手段都存在着