《人胚胎幹細胞中non-CG甲基化建立的表觀遺傳學調控機制》是依託同濟大學，由劉海亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：人胚胎幹細胞中non-CG甲基化建立的表觀遺傳學調控機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉海亮
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
哺乳動物基因組通常是CpG甲基化，non-CG(包括mCHG和mCHH)甲基化非常少, 但在人胚胎幹細胞（hESC）中，約1/4的甲基化是non-CG甲基化。不像CpG甲基化與基因沉默相關，non-CG甲基化則與基因表達呈正相關，它們是怎樣建立的，哪個重新甲基化酶（Dnmt3家族成員）負責，與其它表觀遺傳機制是否相關，這些仍然未知。本項目擬首先通過功能獲得和缺失實驗，及細胞外的DNA甲基化實驗，在hESC中找出建立non-CG甲基化的酶，繼而因植物學領域已經明確，由於H3K9去甲基化酶（ibm1）的缺失可以導致 non-CG甲基化的增加，我們將在hESC中分析H3K9甲基化對於non-CG甲基化建立的影響。除此之外，因植物中DNA甲基化酶可以在非編碼RNA的指導下進行non-CG甲基化，我們將研究非編碼RNA是否能指導以上發現的non-CG甲基化酶在特定的基因組位置催化non-CG甲基化。
結題摘要
本項目從非編碼RNA和組蛋白H3K9甲基化這兩個方面探究人胚胎幹細胞中特異存在的non-CG甲基化的建立，發現通過甲基化酶Dnmt3a,Dnmt3b結合的非編碼RNA與在人胚胎幹細胞中特異存在的non-CG甲基化位點，並不一致，說明可能並不是通過RNA介導的小RNA去建立DNA甲基化；而另一方面，在植物中存在的組蛋白修飾與DNA甲基化之間的關係，在人中也是存在的，與植物中IBM1相似，HR（Hairless）也是一個JHDM2家族JmjC domain包含蛋白中的一員，它被證實是一個H3K9去單甲基和雙甲基化酶。而我們正在全基因組範圍去分析，改變HR、H3K9單甲基和雙甲基化，non-CG甲基化能否改變。明確non-CG甲基化和H3K9甲基化之間的相關性。並且，我們通過在間充質幹細胞中，將Hr基因突變後，經過單細胞培養，克隆成球，擴繁，繼而進行間充質幹細胞的定向成脂和成骨分化，發現Hr的表達下調，可以增強成骨分化能力，抑制成脂分化。其實在這個方面，這是具有逆轉衰老表型的能力，於是我們猜測，是否它是與衰老過程相關,相關進一步研究正在進行。
