过表达组蛋白H3K9me3去甲基化酶对猪克隆胚胎发育的影响

Effects of overexpression of histone H3K9me3 demethylase on development of porcine cloned embryos

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摘要组蛋白异常修饰是克隆胚胎发育的重要制约因素,组蛋白H3K9me3去甲基化酶KDM4家族的过表达可以有效提高克隆胚胎的发育效率.为探究过表达H3K9me3去甲基化酶对猪克隆胚胎发育的影响,本研究在猪克隆胚胎1-细胞期和2-细胞期分别注射KDM4A mRNA和KDM4D mRNA检测胚胎的囊胚率;收集1-细胞期注射KDM4A mRNA和胚胎注射水(对照组)的2-细胞期克隆胚胎检测H3K9me3表达水平;此外,收集1-细胞期注射KDM4A mRNA和胚胎注射水的4-细胞期克隆胚胎进行单细胞转录组测序,并对测序数据进行GO与KEGG富集分析.结果显示:在1-细胞期注射KDM4A mRNA的猪克隆胚胎囊胚率显著高于对照组(25.32±0.74％vs 14.78±0.87％),注射KDM4D mRNA对猪克隆胚胎囊胚率无明显作用(16.27±0.77％vs 14.78±0.87％);在2-细胞期注射KDM4A mRNA和KDM4D mRNA的克隆胚胎囊胚率与对照组相比均无显著差异(32.18±1.67％、30.04±0.91％vs 31.22±1.40％).在1-细胞期注射KDM4A mRNA的克隆胚胎组蛋白H3K9me3表达水平低于对照组.通过测序,筛选出133个差异表达基因,其中上调基因52个、下调基因81个,GO分析主要富集到与蛋白质定位相关的通路,KEGG分析富集到细胞衰老和急性髓细胞白血病等相关通路.本研究结果表明,过表达组蛋白H3K9me3去甲基化酶KDM4A可以显著提高猪克隆胚胎的发育效率.