《GTF2H5在小鼠胚胎早期發育中的功能和作用機制研究》是依託同濟大學，由馮雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：GTF2H5在小鼠胚胎早期發育中的功能和作用機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮雲
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
通過體外受精可以在培養條件下完整呈現早期胚胎髮育的全部事件，這也是臨床輔助生殖的基礎。早期胚胎髮育是多基因選擇性時-空表達共同調控的複雜過程，最終導致母源性調控向合子性調控轉變。研究這一過程中關鍵調控因子的功能和機制，可以更好地指導並改進人工輔助生殖技術。利用單細胞轉錄組測序及權重基因共表達關聯性分析，研究早期胚胎髮育過程的基因表達調控規律，我們已經發現了人和小鼠胚胎中均存在一個作用保守的關鍵調控因子GTF2H5，生物信息學分析表明它在8細胞期胚胎與線粒體相關基因的轉錄密切相關。本項目進一步深入研究GTF2H5在胚胎從受精卵向囊胚發育進程中的生物學功能以及對線粒體功能調控的作用，並分析其在基因表達調控中的作用機理。本項目的研究成果可以拓展輔助生殖技術的理論依據，找到一條能夠提高IVF胚胎正常發育的有效途徑。
結題摘要
哺乳動物植入前胚胎髮育是跨越物種間高度保守的遺傳發育程式，然而也觀察到基因網路激活的時間差異和基因表達模組中的基因差異。該研究中，我們重點利用人、食蟹猴和小鼠植入前胚胎模型探討物種間滋養外胚層（trophoectoderm, TE）和內細胞團（inner cell mass, ICM）關鍵基因網路的激活。通過單細胞RNA測序分析食蟹猴早期胚胎，我們發現主要胚胎基因組激活發生在早期桑椹胚階段，出現相對較晚。基因網路保守性分析表明，和小鼠相比，食蟹猴胚胎的遺傳程式更接近人類胚胎，更支持靈長類動物的植入前胚胎髮育不同於齧齒動物。例如，靈長類動物囊胚ICM和TE差異表達基因為N-MYC和HAND1等，而小鼠囊胚ICM和TE差異表達基因為KLF2和STAT3。有趣的是，三個物種中TE基因網路的整體保守性高於ICM，顯示TE發育程式更為保守。此外，TE特異性基因網路完全激活是在囊胚期，在桑椹胚或更早期胚胎則表達較低或無表達。相比之下，大多數ICM特異性基因在第一波主要的EGA時就激活了，在晚期桑椹胚和囊胚階段進一步的規則性調整。綜上所述，我們的研究為哺乳動物植入前胚胎髮育以及TE和ICM譜系特異性基因遺傳程式的順序激活提供了新的見解。
