基因组的印记机制与胚胎发育的关系
基因组印记由印迹中心调控
基因组印记由印迹中心调控基因组印记是一种表观遗传学现象，它通过调控基因的表达来影响个体的发育和功能。
印迹中心是基因组印记的关键调控区域，它在胚胎发育和成体维持中起着重要的作用。
基因组印记是父母基因在子代中不对称表达的现象。
在基因组的一些特定区域，只有来自父亲的基因表达，而母亲的基因则被沉默。
同样，在其他区域，只有来自母亲的基因表达，而父亲的基因则被沉默。
这种不对称的表达是通过DNA甲基化来实现的。
DNA甲基化是一种化学修饰，通过在DNA分子上添加甲基基团来改变基因的表达。
在基因组印记的区域，父母基因的DNA甲基化模式是不同的，这导致了基因的不对称表达。
印迹中心是基因组印记调控的关键区域。
在印迹中心，一组特定的基因被调控，这些基因的表达直接影响了基因组印记的形成和维持。
印迹中心通常包含一个或多个印迹基因，这些基因的表达受到DNA 甲基化和其他表观遗传修饰的调控。
印迹基因可以是编码蛋白质的基因，也可以是非编码RNA基因。
印迹中心的功能是在胚胎发育和成体维持中维持基因组印记的稳定。
在胚胎发育早期，印迹中心负责建立基因组印记的初级状态。
在这个过程中，父母基因的DNA甲基化模式被传递给子代细胞，从而确保基因组印记的遗传稳定性。
在胚胎发育后期和成体维持阶段，印迹中心则负责维持基因组印记的稳定状态。
它通过调控印迹基因的表达，监测和修复基因组印记的异常，从而确保基因组印记的稳定性和正常功能。
印迹中心的调控机制非常复杂。
它涉及到DNA甲基转移酶、DNA 甲基化修饰酶、组蛋白修饰酶等多种酶的活动。
这些酶通过添加或去除DNA甲基化和组蛋白修饰，调控印迹基因的表达。
此外，印迹中心还受到多种调控因子的调控，包括转录因子、非编码RNA 和其他表观遗传修饰酶。
这些调控因子可以与印迹中心的DNA结合，直接或间接地影响印迹基因的表达。
研究人员对印迹中心的调控机制进行了广泛的研究。
他们发现，印迹中心的异常活动与多种疾病的发生和发展密切相关。
h19-lgf2的基因印记机制
H19-lgf2基因印记机制随着现代生物技术的发展，人们对生物遗传学的研究也越来越深入。
H19-lgf2基因印记机制是一种重要的遗传现象，对生物的遗传特性产生了重要影响。
本文将介绍H19-lgf2基因印记机制的相关知识，包括其概念、机制、研究现状和意义等内容。
一、H19-lgf2基因印记机制的概念1. H19-lgf2基因的基本信息H19-lgf2基因是位于人类染色体11p15.5区域的一个基因对，包括H19基因和Igf2基因。
H19基因产生一种长非编码RNA，在胚胎和胎儿期高表达，在成人组织中表达水平显著降低。
Igf2基因则编码胰岛素样生长因子2，对胎儿和胚胎发育起着重要作用。
2. 基因印记的概念基因印记是指父母两个基因对特定基因位置上的表达方式不同，即某个基因在从父亲的染色体上继承时表达，而在从母亲的染色体上继承时不表达。
3. H19-lgf2基因的印记H19-lgf2基因在父源染色体上Igf2基因为表达状态，而母源染色体上Igf2基因处于沉默状态，在H19基因的同一位点上有一个印记。
二、H19-lgf2基因印记机制的机制1. DNA甲基化DNA甲基化是一种常见的基因沉默机制，主要通过在基因启动子区域的CpG甲基化来抑制基因的转录。
H19-lgf2基因印记由于在H19基因部位上父亲源Igf2基因的启动子区域被甲基化，导致Igf2基因的沉默。
2. 非编码RNAH19基因产生的长非编码RNA在人体发育过程中发挥重要作用，通过上调或下调其他基因的表达来影响胚胎和胎儿发育。
该非编码RNA 可能参与了对Igf2基因的抑制和父母染色体间的亲缘调控。
三、H19-lgf2基因印记机制的研究现状1. 实验研究通过不同的实验手段，人们发现父母一方的Igf2基因在早期发育阶段表达，而另一方的Igf2基因则处于沉默状态，这与H19-lgf2基因的印记机制一致。
2. 分子机制研究分子生物学研究提示，H19-lgf2基因印记机制涉及到多种调控因子的参与，包括DNA甲基转移酶、转录抑制因子等，这些因子共同作用形成了复杂的遗传调控网络。
《DNA甲基化调控印记及转录起始位点》范文
《DNA甲基化调控印记及转录起始位点》篇一一、引言DNA甲基化是生物学领域中的一个重要现象，对基因表达起着关键性作用。
其重要性体现在生命过程中的印记机制及转录起始位点的调控中。
印记现象为哺乳动物中的一种遗传机制，其作用在于确保父本和母本遗传信息的正确表达。
而转录起始位点则是基因表达的第一步，它直接关系到基因的激活和表达。
因此，本文将重点探讨DNA甲基化如何调控印记以及如何影响转录起始位点，进一步理解其在生物体内的功能和作用。
二、DNA甲基化及其功能DNA甲基化是生物学上的一种重要的基因表达调控方式。
具体而言，它是通过在DNA链的CpG二核苷酸上添加一个甲基基团来完成的。
这种修饰在许多生物过程中起着关键作用，包括基因沉默、X染色体失活、印记形成等。
三、DNA甲基化调控印记在哺乳动物中，印记是基因表达的一种重要机制，它决定了哪些基因由父本表达，哪些基因由母本表达。
这种机制在胚胎发育和生命维持中起着至关重要的作用。
DNA甲基化在印记的形成和维持中起着关键作用。
在胚胎发育的早期阶段，亲代DNA在遗传过程中会出现不均匀的甲化情况，形成了不同的甲基化印记。
这种甲化状态将直接影响胚胎内某些基因的开启和关闭状态，因此具有十分重要的功能。
这些不同的甲基化印记是由一系列的生物学因素共同作用而形成的，包括遗传因素和环境因素等。
四、DNA甲基化与转录起始位点的关系转录起始位点是基因表达的关键步骤之一，它决定了哪些基因将被激活并开始转录过程。
DNA甲基化在转录起始位点的调控中也起着重要作用。
研究表明，CpG二核苷酸的甲基化状态可以影响转录因子的结合和活性，从而影响转录起始位点的选择和基因的表达水平。
具体来说，当CpG二核苷酸被甲基化时，一些转录因子无法与其结合，导致基因的表达受到抑制；而当CpG二核苷酸未被甲基化时，这些转录因子则可以与其结合并启动基因的转录过程。
因此，DNA甲基化的状态可以决定哪些基因的转录起始位点被选择并激活。
基因组印记
♂Igf-2m Igf-2m 矮小型小鼠
交
Igf-2 Igf-2 正常小鼠
Igf-2 Igf-2m 正常小鼠
2020年1月3日
Igf-2m Igf-2 矮小型小鼠
6
一、印记的发现
• 1993年Rainier等和Wgawa等首次发现基因组印记 也存在于人类，印记松驰或缺失可能导致癌症；
• 90年代末到现在，相继在羊、牛和猪等家畜中也 发现印记基因的存在，一些印记基因还是重要经 济性状的主效基因，对家畜的胚胎发育和出生后 生长起着重要的调控作用；
而卵巢畸胎瘤（ovarian teratoma）由非受精卵在卵 巢原位孤雌生殖发育而来，由多胚层组织构成，甚至含有 毛发、牙齿、骨骼等结构，由于含有两套母系染色体，产 生分化好但紊乱的胚胎组织，但胎盘结构从未发现过。
六、与基因组印记异常有关的疾病
1、 PWS (Prader-Willi Syndrome) 普拉德-威利症候群 先天性神经异常发育综合征
♀
Igf2
♂
Igf2
甲基化 启动子 印记控制中心
H19
增强子
Igf2不转录 H19转录
H19
增强子
Igf2转录 H19不转录
(2)、Igf2r和Air的印记盒调控模式
Air
H1-H4甲基化位点 ADS：等位基因差别信号 ADP：ADS特异结合蛋白 DNS：重新甲基化信号 DNP：DNS特异结合蛋白
七基因组印记与进化1冲突假说基因作为选择的单位通常编码一种自私策略以使自身能够生存并传播到将来的世代在雌性哺乳动物怀孕期间母亲提供给胎儿的营养总量一方面影响母亲未来的生殖潜能另一方面也影响当前胎儿的生存状态对当前和未来生殖的权衡便构成了冲突假说的中心父本基因使自己的后代尽量多地从母本吸收营养因而父本基因尽量促进个体生长本身不表达抑制生长的基因父系印记母本基因要尽量的减少营养被某个个体过多吸收因而母本基因尽量抑制个体生长本身不表达促进生长的基因母系印记结论
表观遗传学—基因组印记
发 展 历 史
1939 年，生物学家 Waddington CH 首先在 《现代遗传学导论》中提出了epigenetics 这一术语。 并于 1942 年定义表观遗传学为“生物学的 分支，研究基因与决定表型的基因产物之 间的因果关系”。
发 展 历 史
1975年，Hollidy对表观遗传学进行了较为 准确的描述。 他认为表观遗传学不仅在发育过程，而且 应在成体阶段研究可遗传的基因表达改变， 这些信息能经过有丝分裂和减数分裂在细 胞和个体世代间传递，而不借助于 DNA序列 的改变，也就是说表观遗传是非DNA序列差 异的核遗传。
基因组印记可以是共价标记（DNA甲基化） 上的，也可以是非共价标记（DNA-蛋白质和 DNA-RNA互作，核基因组定位）。 印记调控区(Imprinting control regions, ICRs)是印记基因表达的关键调控序列，来 源于双亲等位基因中的一个ICR 会被DNA甲 基化标记，这些区域的差异性甲基化 (Differentially methylated regions, DMRs)使双亲等位基因出现差异表达。
ZFP57通过结合甲基化DNA的六聚核苷酸序 列TGCCGC，抑制基因表达。 TRIM28是一种转录中介因子，是许多基 因转录调控复合体中的桥梁分子。
DNMT1属于DNA甲基化转移酶家族，既能 催化重头甲基化又能维持甲基化DNA。
胰岛素样生长因子2( IGF2) 存在基因组印记 的现象， IGF2能促进细胞的增殖、分化以及 个体的生长发育并抑制细胞凋亡 。IGF2基因 组印记与多种肿瘤的发生、发展相关 。 来源于父方的基因Igf2对胚胎的贡献是促进胎 儿生长，加速其发育，促进胎盘发育为胎儿提 供更多营养。父系表达基因tgf2的缺失导致胎 儿在宫内生长迟缓。
基因印记的遗传机制
基因印记的遗传机制
基因印记是一种特殊的遗传机制，它是指在某些基因上存在着一种化
学修饰，这种修饰可以影响基因的表达，从而对个体的发育和生长产
生影响。
基因印记主要是通过DNA甲基化来实现的，即在基因的CpG岛区域上加上一个甲基基团，从而使基因失活或者活化。
基因印记的遗传机制是非常复杂的，它涉及到许多不同的分子和细胞
过程。
首先，基因印记是在胚胎发育早期形成的，这是因为在这个时期，胚胎细胞会经历一系列的分化和定向发育，而基因印记的形成是
其中一个重要的步骤。
其次，基因印记是在父母基因之间进行的，这
是因为基因印记是通过DNA甲基化来实现的，而DNA甲基化是在精子和卵子形成的过程中完成的。
因此，基因印记的遗传是单亲遗传的，即只有来自父亲或母亲的基因会被印记化。
基因印记的遗传机制对个体的发育和生长产生了重要的影响。
例如，
如果一个基因被母亲的基因印记化了，那么这个基因就会失活，从而
导致个体的发育异常或者疾病。
同样地，如果一个基因被父亲的基因
印记化了，那么这个基因就会过度活化，从而导致个体的发育异常或
者疾病。
因此，基因印记的遗传机制对个体的健康和生存至关重要。
总之，基因印记是一种特殊的遗传机制，它通过DNA甲基化来实现，
对个体的发育和生长产生了重要的影响。
基因印记的遗传机制是非常复杂的，涉及到许多不同的分子和细胞过程。
了解基因印记的遗传机制对于研究人类疾病和提高人类健康水平具有重要的意义。
印记基因
到目前为止，小鼠中已证明存在 150 余个印记 基因，其中超过 80%的印记基因成簇存在，这些基 因被定位在 16 个印记基因簇(Cluster)中(附表 1)。印 记基因成簇出现的原因被推测为染色体上顺式作用 元件控制下的区域效应，这种顺式作用元件被称为
ICE(Imprinting control element)或 ICR(Imprinting control region)。
作者简介: 吴瑜，硕士，专业方向：遗传印记对于发育的调控作用。E-mail: 393968099@ 冯旭，硕士，专业方向：遗传印记对于发育的调控作用。E-mail: cheerfulloster@ 吴瑜和冯旭为并列第一作者。
通讯作者: 焦保卫，博士，研究员，研究方向：遗传印记对于发育的调控作用。E-mail: jiaobaowei@ 高 岚，博士，教授，研究方向：晶状体再生相关基因及蛋白表达研究。E-mail: gaolan@
收稿日期: 2015−12−18; 修回日期: 2016−01−18
基金项目: 中国科学院先导专项(编号：XDB13030400) 和国家自然科学基金项目(编号：31371502, 31471953)资助 [Supported by the Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (No. XDB13030400) and the National Natural Science Foundation of China (Nos.31371502, 31471953)]
DOI: 10.16288/j.yczz.15-512 网络出版时间: 2016/3/15 12:39:12 URI: /kcms/detail/11.1913.R.20160315.1239.002.html
基因组印记名词解释
基因组印记名词解释基因组印记（GenomeImprinting）是一种突变性遗传现象，它是指基因组中特定区域的某一父系或母系的基因活动明显强于另一父系或母系的基因活动，从而导致相同的基因组复制，只有一个父系或母系的基因会发挥功能。
基因组印记最初是在动物模式物种中发现的，然而，随着基因测序技术的不断发展和发现，它的发现已经跨越了植物模式物种，例如拟南芥和拟南芥等。
基因组印记是一种重要的遗传过程，它具有重要的生理功能和生物学意义。
在一些模式物种中，它最先用于识别特定区域的某一父系或母系的基因活动，从而解释特定染色体定位的性染色体不同表达，以及相关疾病的发生，如格孔病（BeckwithWiedemann综合征）。
此外，基因组印记在发育和表达调控中也发挥着重要作用。
它能够影响DNA甲基化、RNA甲基化以及DNA和RNA水解的水平，从而调节一系列的生物学过程，如器官发育，基因表达，胚胎发育以及胚胎干细胞的形成和功能。
基因组印记的发现也潜在地影响着基因治疗和植物基因编辑技术的发展，例如基因治疗技术可以替代某些疾病的病因性损伤，而植物基因编辑技术可以在植物中实现精准调控，以增加植物的产量或改善植物的环境耐受性。
因此，可以说基因组印记的发现为生物基因组研究、医学医药应用以及植物育种技术等方面提供了新的研究工具。
发展了更多技术，如全基因组测序、表观遗传学研究方法等，以更深入地研究基因组印记，了解基因活动的变化，识别疾病的分子机制，以及对密码子结构文字进行精确编辑等。
基因组印记的发现和发展为生物学提供了新的研究途径和工具，尤其是在临床诊断和治疗方面，它将作为一种重要的研究工具，为临床诊断提供有力的参考，为临床治疗和药物研发提供新的解决方案。
同时，基因组印记还可能提供一种新的模式，以研究特定基因变体下基因活动及相关表型变化，从而在一定程度上改善了基因组研究的空白。
综上所述，基因组印记是一种重要的遗传过程，它具有重要的生理功能和生物学意义。
基因印迹与胚胎生长发育_胡春秀
综述 文章编号:1000-5404(2000)08-0810-03基因印迹与胚胎生长发育Genomic imprinting and embryonic development胡春秀综述,李 力审校 (第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所妇产科,重庆400042) 基因印迹为近年来新发现的遗传规律,与胚胎的生长发育,罕见的遗传病,肿瘤发生有着密切的联系,且解释了许多孟德尔规律无法企及的现象,其意义正逐渐被认识,研究也日趋深入。
传统的孟德尔规律指出:胚胎从父亲和母亲遗传的两个拷贝即等位基因(Alleles)均有同等的机会表达而与其亲代来源无关,但近年来发现一小部分基因的表达取决于这些基因是源自父亲还是源自母亲,这种等位基因表达取决于亲本来源的现象即是基因印迹(Genomic imprinting),也称亲代印迹(Parental imprinting)或配子印迹(Gametic imprinting)[1,2]。
印迹并没改变DNA的核酸顺序,其形成机制很复杂目前尚未完全明了,可能与DNA的甲基化有关[3]。
哺乳动物(鼠、人)印迹基因总数约100～200个,比较确定的至少有25个[4],编码的产物,包括生长因子,非编码mRNA,转录因子等。
与生长发育有关的印迹基因主要有IGF2(胰岛素样生长因子Ⅱ)及其受体(IGF2-R)、H19(非编码RNA)、SNRPN(小分子核糖蛋白)、原癌基因mas、肿瘤抑制基因WT1、mas H2(与滋养层发育有关)、LvLQT1(电压依赖式钾通道)、TSSC3、TSSC5、p57KIP2等。
基因印迹与胚胎形成,胎儿生长及胎盘分化,产后生长发育有密切关系,若印迹异常将导致畸形发育,现就这些方面的内容作一综述。
1 配子发生与基因印迹 基因印迹有以下特点[5]:①性别特异性;②印迹发生于配子形成过程中;③在胚胎的有丝分裂中能稳定传递给子细胞;④遗传给不同性别的下一代胚芽细胞时印迹可逆转。
表观遗传学
表观遗传学起源：表观遗传学（epigenetics）这个术语首次由研究胚胎发育的英国生物学家沃丁顿（Conrad Waddington）于1942 年提出，经过30 年的沉寂后，于70 年代中期被重新认识，并于80 年代后期被重新提出，90 年代末至今迅猛发展，成为生命科学领域中的研究热点之一。
概念：从经典遗传学理论上来讲，脱氧核糖核酸（DNA）是把生物的遗传信息传递给下一代的物质。
上一代的生活经历一般不会影响下一代，因为DNA 的序列不可能在如此短暂的时间内产生足以影响下一代性状的改变。
然而对人和动物的观察表明，上一代的生活经历可以通过DNA 序列以外的途径传给后代。
这些途径主要包括染色质修饰、DNA的甲基化、印记基因丢失和非编码RNA变化等。
它们不改变DNA 中核苷酸的序列，却能影响基因的表达。
这些不通过DNA 序列改变而影响身体性状，有时能遗传给后代的变化就叫做“表观遗传”（Epigenetic）修饰。
染色质修饰：染色质是由组蛋白与DNA组成的。
组蛋白是染色质的蛋白组分，DNA分子与其紧密结合，构成核小体。
组蛋白翻译后有多种修饰的方式，包括甲基化、乙酰化、磷酸化以及泛素化等。
这些修饰反应会影响组蛋白与DNA分子的相互作用，从而导致基因转录、DNA修复与复制、染色体的重排生理过程发生改变。
组蛋白修饰通过以下3种途径影响基因的表达: ①通过改变基因的生存环境( 如电荷量和p H 值等), 增强或减弱转录辅助因子对基因表达的作用; ②直接影响染色质的构造和存在状态, 进而对蛋白与基因的相互作用产生改变; ③作为信号影响其下游蛋白的表达，进而改变基因的表达。
DNA甲基化：表观遗传修饰的主要形式为DNA甲基化，是目前研究得较多、较清楚的表观遗传调控机制。
生物体内甲基化状态主要有3种: 基因的持续低甲基化状态( 如管家基因的甲基化状态)、基因的去甲基化状态( 如一些控制生长发育的特异性基因的激活) 和基因的高甲基化状态( 如人类女性生殖细胞内X 染色体失活的基因修饰)。
组蛋白修饰与胚胎发育研究
组蛋白修饰与胚胎发育研究自诞生之日起，人类一直在思考和探究生命的奥秘。
生命是如何从一个单细胞到一个完整的个体，胚胎发育的过程中发生了什么，是科学家一直在努力解决的问题。
近年来，随着生物技术的发展，越来越多的奥秘得以揭开面纱。
其中一个重要的方向是研究组蛋白修饰与胚胎发育的关系。
胚胎发育的过程是非常复杂的。
每个细胞都含有相同的基因组，但在胚胎发育过程中不同基因的表达是有序、时空分布的。
研究表明，胚胎发育过程中基因转录的表观遗传调控是非常重要的因素，而组蛋白修饰就是其中的一个重要机制。
组蛋白修饰包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化、组蛋白泛素化等一系列化学修饰。
这些化学修饰可以调节染色质的结构和功能，从而影响基因的表达。
组蛋白修饰也是细胞命运调控的重要机制。
胚胎发育过程中，细胞会经历不同的分化阶段，研究表明组蛋白修饰与分化阶段有密切关系。
在早期胚胎发育阶段，细胞呈现为全能性，即可以分化为任何细胞类型。
此时，组蛋白修饰的主要特点是低甲基化状态。
随着胚胎发育的推进，细胞开始分化为不同的细胞类型，组蛋白修饰的状态逐渐变化。
比如，一些神经元特异基因会被特定的组蛋白修饰调控其表达。
研究还发现，在胚胎发育过程中，组蛋白修饰的变化通过信号传导途径实现。
组蛋白修饰与胚胎发育的关系还在不断深入研究。
研究表明，组蛋白修饰的变化不仅影响单个细胞的发育，也影响整个发育系统的稳定性和改变能力。
所以，组蛋白修饰研究也成为了胚胎干细胞研究的热点方向之一。
除了胚胎发育，组蛋白修饰还在其他领域有重要的作用。
比如，组蛋白修饰可以调节细胞的自我更新和分化，是肿瘤和疾病的重要发病机制之一。
组蛋白修饰也可以应用在转基因技术、治疗基因相关性疾病等方面，具有广阔的应用前景。
总之，组蛋白修饰是生命科学领域中一个重要的研究方向。
它与胚胎发育的关系已经被证明是命运调控的重要机制之一。
随着技术的不断进步，组蛋白修饰的研究也将会得到更加深入和广泛的应用。
基因组印记的研究进展
基因组印记的研究进展作者：苏鲁方李振庭郑瑜包纯刘小云来源：《安徽农业科学》2021年第07期摘要基因组印记（genomicimprinting），又称遗传印记（geneticimprinting），是基因表达的一种调控机制，属于表观遗传学，包括DNA甲基化修饰和组蛋白甲基化修饰。
阐述了印记基因的基本特征（可逆性、成簇分布、时空性、组织特异性和保守性），其可能的形成机制，为研究动、植物遗传育种奠定了分子基础。
关键词基因组印记;印记基因;甲基化;H3K27me3中图分类号 Q.75文献标识码A文章编号0517-6611（2021）07-0008-04AbstractGenomicimprintingalsoknownasgeneticimprintingisaregulatorymechanismofgeneexpress ionwhichbelongstoepigenetics，includingDNAmethylationandhistonemethylationmodification.Thispaperillustratedthebasiccharacterist ics（reversibility，clustereddistribution，temporalandspatial，tissuespecificityandconservativeproperty）ofimprintedgenesanditspossibleformativemechanism，inordertostudymoleculargeneticfoundationinanimalsandplants.KeywordsGenomicimprinting;Imprintedgene;Methylation;H3K27me3基因組印记（genomicimprinting）指子代中来自亲本的特定基因或染色体在发育过程中产生特异性的加工修饰导致父源或母源一方等位基因表达，另一方等位基因沉默或表达量很少的可遗传表观修饰现象。
基因组印迹
②印迹的癌基因的LOI 或UPD 则可能导致双等 位基因表达,表达量成倍增加。
③印迹控制中心(指理论上可能会存在的某些对
印迹现象有关键性影响的基因或顺式元件) 的
突变性失活, 可能会导致某个染色体印迹区域
的多个印迹的癌基因的不正常表达。
2021/4/9
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基因 IGF2
位置
表达方式 （人体）
相 癌、肺癌、结肠癌、胶质瘤
H19
M6P/ IGF2R
11p15.5 母源性
6q26
双等位， 少数母源 性
膀胱癌、宫颈癌、Wilms’瘤 肝细胞癌、Wilms’瘤
p57 KIP2 11p15.5 母源性 Wilms’瘤、肺癌
p73 1p36 母源性 神经母细胞瘤、肺癌、肾癌
2021/4/9
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印迹基因编码RNAs
人们发现很多印迹基因根本不编码蛋白质，只编码 RNA。
这类编码RNA的基因具有一些共同特点:这些基因的第 一个和最后一个外显子均大，中间含有多个小的外显子;在 真兽亚纲动物中两个基因编码的RNA一级结构均很保守， 虽然那些保守的核苷分布并不完全一致，但在每个基因中 其出现具有周期性。根据潜在的基-环结构上互补碱基变化 方式推测出RNA的二级结构其保守性更加显著。这特点表 明印迹基因编码的RNA在进化选择中有一定的生物学活性。
2021/4/9
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四、生物学意义
印迹基因在生长发育中尤其是胎儿和 胎盘的生长发育中有重要作用，它还与细 胞增殖有关，正常基因组印迹模式改变会 引起一系列人类遗传性疾病，包括神经和 精神发育异常的遗传性疾病以及儿童和成 人的一些肿瘤。
2021/4/9
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2021/4/9
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表观遗传学 第五章 基因组印记
表观遗传学第五章 基因组印记Epigenetics, 2008-2009, Semester 1, USTC内容纲要r1. 基因组印记r2. 那些基因是印记基因？ r3. 印记是如何判读的？ r4. 印记基因的介绍r5. 配子发育过程中印记机制是如何启动的？ r6. 印记的维持和修改生 物 w 秀 w w 专 .b 心 bi oo 做 .c 生 om 物Epigenetics, 2008-2009, Semester 1, USTC基因印记r1. 由表观遗传修饰决定的，来源于双亲 (Parentof-origin) 的特异性表达的基因。
|A. 两个等位基因中只有一个印记基因表达 |B. 可遗传的修饰，并且不改变基因序列的组成r2. 由双亲基因组功能的不对称性所决定生 物 w 秀 w w 专 .b 心 bi oo 做 .c 生 om 物Epigenetics, 2008-2009, Semester 1, USTC基因印记|来自父系的等位基因的表达被抑制|来自母系的等位基因表达 (mono-allelic)r2. 母系印记基因:|来自母系的等位基因的表达被抑制|来自父系的等位基因表达 (mono-allelic)生 物 w 秀 w w 专 .b 心 bi oo 做 .c 生 om 物Epigenetics, 2008-2009, Semester 1, USTCr1. 父系印记基因:印记基因r1. 在小鼠中已发现>80个印记基因|一般认为在人中具有大致相等数量的印记基因 |基因表达谱的分析结果表明可能有更多的印记基因r2. 主要功能: 出生前的生长发育;|父系基因的表达 à 胚胎发育能力增强 |母系基因的表达 à 胚胎发育能力削弱r3. 在特定细胞系及神经发育方面有重要功能Epigenetics, 2008-2009, Semester 1, USTC生 物 w 秀 w w 专 .b 心 bi oo 做 .c 生 om 物基因组印记的相关理论|1. 许多印记基因与胎儿 (fetus) 和胎盘 (placenta)的生长和 发育相关 |2. 父系：希望后代健康，能够延续基因的存在。
基因组印记的机制
基因组印记的机制
基因组印记是指在基因组的氧化还原状态、甲基化状态和组蛋白修饰状态等方面的特征,这些印记可以调节基因的表达和功能。
基因组印记的形成和维护主要通过以下机制实现：
1.氧化还原状态：氧化还原状态的调节是通过氧化还原酶和调控因子来实现的,它们可以通过增加或减少氧化还原反应中的氧分子或还原剂来调节基因组的氧化还原状态。
2.甲基化状态：甲基化是通过甲基转移酶将甲基基团转移到DNA的氮基上来实现的。
甲基化的调节是通过甲基转移酶抑制剂和甲基转移酶激活剂来实现的。
3.组蛋白修饰状态：组蛋白修饰是通过组蛋白修饰酶将修饰基团转移到组蛋白的氨基上来实现的。
组蛋白修饰的调节是通过组蛋白修饰酶抑制剂和组蛋白修饰酶激活剂来实现的。
基因组印记的机制对于调节基因的表达和功能至关重要,它们可以影响细胞的发育、生长和分化以及组织器官的发育和功能。
基因组印记的异常可能会导致基因表达的异常,进而导致各种疾病的发生。
因此,研究基因组印记的机制及其调节方式,对于揭示基因表达的调节机制,治疗基因相关疾病具有重要意义。
印记基因对哺乳动物胚胎和胎盘发育的调控机制
通信作者 颜琼娴 助理研究员 伍小松 副研究员 *
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动物营养学报ຫໍສະໝຸດ 卷 28时，发现孤雌胚胎中 2 套基因组均为同一亲本，一 2.2 表达时间具有特异性
亲本基因双倍表达，而另一亲本基因缺失，组合胚 普通基因的表达水平通常与细胞周期中的复
印记基因通常是指仅一方亲本来源的同源基 因表达，而来自另一亲本的不表达，因而导致后代 体细胞中 2 个亲本来源的等位基因有不同的表达 方式。 自印记基因被发现以来，研究人员对哺乳 动物印记基因的个数、印记基因的调控机制及印 记基因对机体不同组织器官的调节作用已进行了 一定的研究。 胎盘中的印记基因表达受胎儿性 别、妊娠 期、 年 龄、 分 娩 方 式 等 多 种 因 素 影 响[1] 。 作为生命的开始，胎盘和胚胎的生长发育状态与 哺乳动物出生后的健康状态有着不可忽视的联 系，因此探索印记基因对胎盘和胚胎发育的调控 机制可为哺乳动物后期的生长发育调控与疾病预 防等提供科学依据。 鉴于此，本文基于文献报道 综述了印记基因的主要特点，以及近年来印记基 因对哺乳动物胚胎和胎盘发育的研究进展，旨在 为系统深入开展印记基因对胎盘和胚胎发育的调 控机制研究奠定基础。
1 基因组印记与印记基因
年 在研究尖眼蕈蚊 时 1960 Crouse[2]
（ Sciara）
发现其 2 条 X染色体中只有来自母系的等位基因 表达活性，而来自父系的等位基因始终处于沉默 状态，进而第一次提出了基因组印记的概念。 当 时“基因组印记”是用来形容在节肢动物物种的性 别决定中起作用的父源特定染色体缺失[3]。 随着 科学研究的深入，如今基因组印记用来形容由表 观遗传修饰决定，来源于双亲的基因所呈现的特 异性表达，存在基因组印记的基因也就被称之为 印记基因。 正常情况下印记基因只表达一方亲本 来源的等位基因，而另一亲本被一系列表观遗传 修饰后沉默。 基因组印记区别于与自身性别相关 的伴性遗传，属于非孟德尔遗传学的表观遗传学 领域。 基因组印记体系中把父系等位基因抑制而 母系等位基因表达的基因定义为父系印记基因， 父系等位基因表达而母系等位基因抑制的基因定 义为母系印记基因。 基因组印记的遗传理论认为 母系印记基因促进胎儿和胎盘增长，父系印记基 因则限制胎体生长[4] 。
基因组印记 的概念是
基因组印记的概念是基因组印记（Genomic imprinting）是一种遗传现象，指的是物种个体的特定基因副本在遗传传递过程中出现基因组中特定一部分基因被特殊修改的现象。
这种修改是通过DNA上的化学标记引起的，主要包括DNA甲基化和组蛋白修饰。
基因组印记是一种父母亲染色体上特定区域的表观遗传变异，通过修改基因的方式，在父亲或母亲的基因副本上引入特定的化学标记。
这种化学标记可影响某些基因的表达，从而在对应基因副本上产生差异的表观表达模式。
这种父或母亲特异的基因表达方式可以在个体发育和生理过程中发挥重要作用。
基因组印记对于正常发展和生殖健康都非常关键。
众所周知，父亲和母亲的遗传物质都参与到孩子的基因组合中。
但是，在某些基因上，只有来自父亲的基因表达，而母亲的基因则被“沉默”。
反之亦然，某些基因只有来自母亲的表达，而父亲的则被“沉默”。
这种基因组印记的存在使得个体在遗传上形成了一种特殊的父母亲染色体间的影响力竞争。
基因组印记的重要性在于它对个体的发展和生理过程起着关键作用。
例如，某些基因组印记可能控制个体的生长和分化过程，对胚胎发育、器官形成和调节体细胞的功能发挥重要作用。
不仅如此，基因组印记还可以影响个体的行为和认知发育。
一些研究表明，基因组印记可能与肿瘤的形成和神经发育相关疾病有关。
基因组印记是一种复杂而动态的遗传现象，它可能受到环境因素的影响。
一些研究表明，外界环境中的营养不良、药物暴露、化学物质和毒素都可能对基因组印记产生影响。
这种环境因素对基因组印记的改变可能会导致遗传物质的错配和功能异常，对个体的发育和健康造成长期和持久的影响。
总体而言，基因组印记是一种通过特殊的表观遗传机制产生的遗传现象。
它通过永久性修改基因副本上的化学标记，使得个体在基因表达上出现父母亲特异的差异。
这种差异可能对个体的发育、生长、生殖和健康产生重要影响。
基因组印记的研究不仅可以深化我们对遗传学的理解，还可以揭示出某些疾病的发生机制，并为未来疾病预防和治疗提供新的思路和方法。
基因组印记的发现与研究
基因组印记的发现与研究“基因组印记”指的是在胚胎发育过程中，由于环境因素及个体生长与发育的影响，由哪些基因产生的蛋白质及RNA分子在细胞核染色体上的表现形式。
这一表现形式反过来被认为是个体生长和疾病风险的预示。
在基因组印记的研究中，主要关注的是DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传学特征，它们能够改变染色体三维结构与基因表达，对某些疾病如癌症、自闭症等的易感性产生重要的影响。
1. 基因组印记的发现在上世纪六十年代，Waddington提出了遗传与环境关系的概念，认为环境因素能够影响基因表达，而此时表面上基因已经进入了静态的状态。
七十年代，研究者首次发现了DNA甲基化，这是一种能够影响基因表达的表观遗传学特征。
甲基转移酶在DNA上加上一个甲基基团，而去甲基化酶则去除它。
同时，组蛋白修饰也被发现，组蛋白是包裹DNA的蛋白质，在不同位点的修饰对基因表达产生不同影响。
在90年代，非编码RNA也被证明能够对基因表达产生调节作用，而它们的表达受到DNA甲基化与组蛋白修饰的影响。
2. 基因组印记的研究基因组印记在生物医学领域的研究受到了广泛关注。
在研究中，研究对象主要分为两类：一个是不同发育阶段下的胚胎组织；另一个是成年人出现疾病的组织。
这些研究有助于了解基因组印记的本质，优化预测和预防疾病的策略，以及发现新的治疗方法。
一个经典的例子就是胚胎干细胞成熟的过程，这是以表观遗传学形式的转录调控机制为重点的研究领域。
其他研究领域包括心血管疾病、代谢综合征和自闭症等。
3. 基因组印记的重要性基因组印记在疾病预测、治疗和研究中的作用越来越被重视。
甲基化状态在DNA检测和诊断转化中已经被广泛应用，例如在肿瘤诊断中。
组蛋白修饰状态和非编码RNA也在疾病诊断和治疗上发挥了重要作用。
基因组印记在早期生物影响和对治疗的反应恢复预测中具有巨大价值。
在癌症的诊断、治疗和预防中，也有着非常重要的作用。
4. 基因组印记的未来基因组学成为医学新时代的目标之一，通过研究基因组印记的变化来找到引起疾病的因素，实现早期预防及个性化治疗。
先天畸形—概述及基因组印记异常
先天畸形—概述及基因组印记异常北京大学基础医学院 李英在介绍先天畸形发生之前，我们先来看一个小故事。
这是一对连体的姐妹，那么这对姐妹她是伊朗人。
一个叫拉蕾一个叫拉丹，她们联体已经28年了。
由于连体的痛苦她们不甘忍受，所以2003年的时候她们决定“分首”。
这是当时的媒体报道，要知道由于这对联体畸形的姐妹，她们的头部相连。
并且头部有一个向大脑供血的一根共用的动脉，因此这个手术相对危险。
但是“分首”的危险并没有阻止她们，因此开始进行了手术。
那么在手术当中真的遇到了危险和困难，但是始终没有动摇姐妹“分首”的决心。
结果是什么样子呢？结果是很悲惨的，双花凋谢，拉蕾和拉丹双双凋亡。
那么从这个故事里边我们看到，先天畸形它的后果是相当严重的。
因此我们要了解先天畸形是怎么产生的，那么又怎样预防，所以下面我们就来给大家介绍先天畸形。
什么是先天畸形呢？先天畸形的概念是由于胚胎发育异常而引起的人体形态结构的异常，那么我们说研究先天畸形发生的原因、机理、分类和预防的科学，我们又称为畸形学。
那么畸形学是胚胎学的一个重要的分科，这是关于和先天畸形概念相关的一个重要的学科，另外和先天畸形相关的概念，我们还有一个叫做出生缺陷（ birth defect ），那么出生缺陷又称为发育缺陷或者是先天性异常。
出生缺陷在我们临床上是经常听到的，那么出生缺陷和先天畸形是什么关系呢？先天畸形是在胚胎发育过程当中，因发育异常引起的人体形态结构的异常。
而出生缺陷是在胚胎发育过程中，由于发育紊乱，引起除了形态结构的异常以外，功能上、代谢上、精神上、行为上、遗传上等各个方面的异常，因此从这里来看出生缺陷涵盖的内容还更广泛一些。
但是出生缺陷和先天畸形是不可截然分开的，因为有些遗传性、代谢性出生缺陷，在出生的时候你很难看到他有畸形，而且很难及时的确诊。
但是有些疾病还常常伴有先天畸形。
如果伴有先天畸形这样的出生缺陷就很容易确诊了。
举个例子来说，比如说这个粘多糖贮存积症，它就常常伴有骨骼的异常，那么半乳糖血症，还伴有白内障或者其他的一些先天畸形的发生。
基因组印记的机制
基因组印记的机制近年来，科学家们研究发现，当个体受到环境影响时，基因组可以非常快速地识别、反应和调整，保持稳定的生物功能。
这种能力被称为基因组印记。
基因组印记的机制引起了科学家的广泛关注，因为它可以在一定程度上揭示环境和发育的密切关系，以及生物体如何适应环境变化。
一般来说，基因组印记可以概括为一个系统，由调节基因组功能的中间调节层和基因组本身构成。
调节层可以控制基因表达，而基因组本身可以产生抗逆性分子，抵御外界侵害。
在人类体内，基因组印记是一系列过程，其中包括全基因组定位（GPS）、DNA修饰、RNA表达、基因调节蛋白等。
这些过程不仅能够调节基因表达，还可以改变基因的结构，以产生抗逆的分子，从而使细胞适应环境的变化。
基因组印记的机制在生物发育中有着重要作用。
主要发挥作用的因素有多种，其中包括环境因素、内部因素、年龄和其他遗传因素。
举例来说，不同的环境因素可能会调节基因组的特定序列，从而影响基因组功能。
通过这种调节，基因组能够根据内部和外部环境变化来调节表达谱，这在发育功能上非常重要。
而年龄也是一种重要的基因组印记的因素，个体的基因组会随着年龄而发生改变，这是基因组印记机制的重要组成部分。
最后，其他遗传因素也会影响基因组印记机制。
自然选择和自然交叉可以改变基因组的遗传组成，影响基因组印记的表达谱。
基因组印记的发展为科学研究提供了一种新的思路，使得研究者能够更好地理解基因组在生物进化和发育过程中的重要作用。
在研究基因组印记的机制方面，科学家正在尝试联合不同的科学研究，通过环境因子、年龄及基因组遗传组成等多种参数，来研究其对基因组功能的影响。
而且，研究人员还可以使用基因组技术来研究基因组印记的发生和调节，进一步了解基因组印记的作用机制。
总之，基因组印记机制是基因组功能调节的重要组成部分，受多种环境因素、发育因素及遗传因素的影响，基因组印记机制能够调节基因组功能，从而使细胞适应环境的变化。
因此，研究基因组印记的机制，可以更好地理解生物和环境之间的关系，有助于我们更好地利用环境资源，保护生物多样性，同时也为研究基因组功能提供了新的思路。
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基因组的印记机制与胚胎发育的关系基因组印记(Genomic Imprinting) 使一个基因的两个亲本拷贝只有一个被表达, 是一种不遵循孟德尔遗传规律的亲本等位基因差异表达现象, 即DNA 甲基化修饰通过启动子附近的差异甲基化区域控制等位基因的不对称表达, 不对称表达的基因称为印记基因。
配子发生和早期胚胎形成过程中,基因组印记经历了擦除和重建, 并在此后的生命过程中维持印记, 其中任何一个环节出现错误都可能导致胚胎发育缺陷, 甚至死亡。
1．基因印记的主要执行者——DNA甲基转移酶基因印记的建立和维持依赖于DNA甲基转移酶(DNAMethylationTransferase, DNMT)的参与, DNMT的缺失或功能异常导致的印记异常会严重阻碍正常的胚胎发育。
哺乳动物的DNMT 家族主要成员有: Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b 和Dnmt3L等。
Dnmt1、Dnmt3a 和Dnmt3b 能够催化甲基到CpG 二核苷酸的胞嘧啶5 位上; Dnmt3L不具有催化活性, 但可协同Dnmt3a和Dnmt3b发挥功能, 也是印记建立的必需因子。
DNMT家族的各个成员在不同的发育阶段有不同的表达谱, 分别在甲基化的维持和建立过程中发挥重要作用。
Dnmt1 是哺乳动物最主要的甲基转移酶, 表达于复制状态的增殖细胞, 能够优先催化复制后半甲基化的DNA 双链,使低甲基化的子链完全甲基化, 在甲基化的维持中具有重要作用。
因转录过程中第一个内含子的选择性不同, Dnmt1 的转录物有3 种亚型, Dnmt1s、Dnmt1o、Dnmt1p。
Dnmt1o 表达于卵母细胞和植入前的胚胎细胞, 直至胚泡期被其他亚型所取代。
研究发现干预Dnmt1o 的表达对胚胎印记的影响远远大于卵母细胞印记。
母鼠卵母细胞Dnmt1o 的启动子和第一个外显子敲除后, 卵母细胞印记不受影响, 后代于妊娠晚期死亡。
死亡胚胎的基因印记出现错误,H19、Snrpn 呈异常双等位基因表达。
同样, 胚胎死亡也可以来自于Dnmt1 基因过度表达引起的基因组DNA 超甲基化和印记丢失。
最近有学者以基因芯片大范围研究发现, 体外培养的小鼠胚胎与自然状态没有明显的基因表达差别, 但其中Dnmt1 的表达有增加现象, 其原因和对胚胎发育可能的远期影响还有待进一步研究。
Dnmt3a、Dnmt3b 作用于未甲基化的DNA 双链, 两者在催化功能上相互补充, Dnmt3a 优先使核小体之外裸露部分的DNA 甲基化, 而Dnmt3b 使核心区甲基化。
胚胎发育过程中两者的表达部位也有所不同, Dnmt3a 在胚胎外胚层中度表达、中胚层弱表达( 7. 5 d 胚胎) , 而Dnmt3b 高表达于胚胎的外胚层、神经外胚层和滋养层。
Dnmt3a-/-小鼠出生时无明显异常, 之后发育迟缓、体型矮小, 于4 周龄死亡。
Dnmt3b-/-小鼠宫内死亡, 伴有多种孕晚期发育缺陷。
Dnmt3a、Dnmt3b同时缺失的胚胎没有体节, 发育和表型停滞于原肠胚后期。
Dnmt3L( DNAMethyltransferase3- like Protein) 在PHD锌指区域与Dnmt3a和Dnmt3b 有同源性, 但缺乏高度保守的转移酶基序, 因此没有催化活性, 但Dnmt3L可以直接刺激Dnmt3a和Dnmt3b 的DNA 甲基化活性而发挥功能。
三者共同参与卵母细胞基因印记的建立、正常精子的发生、胚胎和胎盘生长发育。
Dnmt3L缺陷的雌鼠虽然能产生成熟且有功能的卵子,但是其后代出现心包积液、露脑畸形和其他神经管畸形、绒毛尿囊融合缺陷, 于妊娠中期死亡。
Dnmt3L 缺失的雄鼠不能生育, 精子发生停滞在精原细胞进入减数分裂的时期, 曲精小管有极少量成熟精子。
另外, Dnmt3L的缺失也会引起胎盘的发育异常。
Dnmt3Lmat-/-小鼠的胎盘迷路层、胶质细胞层缺陷, 滋养层巨细胞增生, 绒毛膜层和外胎盘锥之间连接减少。
2.印记重组与胚胎发育印记的重组包括印记的擦除与重建, 主要发生在配子的迁移和成熟过程中。
基因组印记的完整性是原始生殖细胞( Pr imordial Germ Cell, PGC) 细胞核具有全能性的重要前提, 同时也是配子成熟过程的必需步骤。
2. 1 印记的擦除印记的擦除发生于PGC向生殖嵴迁移的过程中, 而且在生殖细胞的分化过程中起到重要作用。
小鼠的PGC 从胚外中胚层向生殖嵴迁移, 增殖发生在胚胎发育的10. 5~ 13. 5 d。
11. 5 d 胚胎的PGC 基因组具有与体细胞相同的高甲基化状态, 而13. 5 d 胚胎的PGC 甲基化已处于非常低的状态。
Peg3、L it1、Snrpn(DM R1) 、H19 等基因印记的擦除多在1 d( 11. 5~ 12. 5 d) 内完成, 且无性别差异, 以确保在配子印记建立之前具有相同的表观遗传状态。
基因印记的完整性与胚胎发育的关系在PGC 的体细胞克隆试验中得到充分体现。
Lee 等将不同时期的PGC 进行体细胞克隆发现, 12. 5~13. 5 d 胚胎的PGC 克隆所得胚胎生长迟缓, 并于9.5 d 前后死亡, 胚胎表型无性别差异, 两性PGC 都存在相同的基因组印记缺陷, 印记基因的差异表达完全消失, 呈双表达或沉默状态。
11. 5 d 胚胎的PGC 克隆胚胎发育状况明显好于上述胚胎, 发育时间可维持11. 5 d, 胚胎基因组印记状态介于正常体细胞和完全擦除之间。
随后, 更大范围的PGC克隆试验发现, 11. 5~ 19.5 d 胚胎PGC 克隆所得胚胎的大多数基因印记已被擦除, 不能够支持胚胎的正常发育; 而8. 5~ 9. 5 d PGC具有很好的基因印记完整性, 移植入去核卵母细胞后能够支持胚胎的完整发育。
这一试验不仅反映了印记基因的擦除时间, 而且证实了基因印记在胚胎全能发育中的意义。
不同性别的生殖系, 对下一代擦除由上一代传递的印记建立新的印记, 有关键作用。
已设想2 个模型来描述这是如何发生的。
首先, 相同性别染色体基因型外印记保持, 而相反性别的印记则被取消。
这可能是一个单步机制。
其次,先清除2 个生殖细胞系的亲本染色体中已有的非遗传修饰,然后在稍后的阶段中, 以一种性别特异方式建立新的印记。
在过去几年对生殖细胞系的甲基化、表达和功能的研究中,已经获得相当多的启示。
这些研究使平衡开始倾向于第二种模型。
生殖细胞从外胚层的4~ 5 细胞基础群体中发育, 并在鼠胚胎发育的7. 5 d 时确定。
原始生殖细胞( PGCs) 在E10. 5~ E11. 5 时, 通过胚外区和后肠迁移到它们的最终目的地——生殖嵴中的生殖原基。
在E13. 5, 雌性生殖细胞进入减数分裂前期, 而雄性生殖细胞经历有丝分裂停滞。
在出生以后, 精原细胞恢复有丝分裂, 然后是减数分裂。
卵母细胞在出生后, 排卵与受精之前, 经历一段时间的生长。
在生殖细胞发育早期发生的整体甲基化也包括印记基因。
所以, Igf2r、P57kip2、peg1、peg3、Snrpn、U2afrsl 和Nnat 都在E12. 5 时去甲基化。
与雌性PGCs 相比, 雄性的H19 和Igf2 并不完全去甲基, 而且有稍高水平的甲基化存在。
这是基于PGCs 的直接测试或使用胚胎生殖(EG) 细胞系推断出的。
研究发现E8. 5 EG 细胞的Igf2r 区的母体甲基化仍存在于一些细胞系中, 表明去甲基化发生于E8. 5~ E12. 5。
除此而外, 对E12. 5 以前的各时期知之甚少[ 5] 。
这个时间部分被动物功能性研究所支持。
虽然用E8. 5EG 细胞所构造的嵌合体发育正常, 但用E12. 5 的EG 细胞( 来自2 个性别) 所构造的嵌合体显示胎儿生长, 致死性和骨骼畸形增强( 这些表现型的一部分具有雄核发育嵌合体特征) [ 5] 。
在这些嵌合体中, 正常母体甲基化基因中观察到次甲基化, 而且Igf2r 被抑制( 与预期的父系基因双等位基因表达一起, 可能对类雄核发育表型有贡献) 。
H19 和Igf2r 似乎在嵌合体中50% 甲基化, 表明这些印记在产生EG 细胞时的E12. 5 时仍保持。
还不清楚任一时期中的雄性生殖细胞中H19 的父本拷贝是否去甲基化( 擦除印记) 。
不过, Igf2、H19、Igf2r 和Snrpn 从E11. 5 起都在2 个种系中双等位基因表达[ 6] , 表明印记确实在这些时期中大部分被清除( 或未识别) 。
融合试验表明, 在胸腺淋巴细胞之间的EG 细胞有一显著的甲基化活动作用于印记的以及非印记的基因和重复序列上。
迄今检测到的在早期生殖细胞中逃脱这种整体甲基化的唯一序列, 似乎是Xist 的5 区, 此区在2 个性别中都保持甲基化状态, 而且雄性生殖细胞中H19 的父系拷贝也如前所及的保持着。
对于雌性, 印记基因甲基化形成的时间是相当清楚的,但对雄性生殖细胞不太清楚。
在雌性, 甲基化发生于卵母细胞生长期间, 处于dictyate 抑制阶段的卵母细胞直到出生后,显然仍未甲基化。
对于重复序列, Igf2r 、印记转基因已形成, 而且由功能性研究也推测出Peg1、Peg2、Snrpn 已形成。
这些甲基化现象与生长中的卵母细胞检验中高水平DNA 甲基转移酶(Dnmtl) 的存在相一致。
卵母细胞中仍未甲基化的其他印记基因( 例如H19) 是否在这一时期特异地防止重甲基化, 还不得而知。
这种保护也许是必要的。
这可以从下列事实中得到证实, 即正常情况下父系甲基化, 而且在EG 细胞中去甲基化的P57kip2基因, 在EG 细胞嵌合体中重新甲基化。
正如前面指出的, 雄性生殖细胞中印记基因甲基化的形式, 不易清楚地确定。
不过,H19 和Igf2 显然是在出生前后形成的。
这再次与精原细胞核中高水平的Dnmfl 蛋白相一致。
H19 的祖代拷贝是否在这种重新甲基化发生之前完全去甲基化还不清楚。
已经提出, 对雄性生殖细胞内的重新甲基化是靶特异的, 而不保护雌性生殖细胞中的重新甲基化。
在假定的清除阶段以及形成印记之前, 2 组功能性研究已经用核移植方法检验了生殖细胞, 用源于未生长的卵母细胞的第二母体基因组, 已制备雌核遗传胚胎。
当这些胚胎与雌核遗传胚胎相比时, 表现了发育改进, 而且表达( 假定未甲基化的) Peg 1、Peg3 和Snrpn 基因。
相比之下, Igf2r 和P57kip2在来自未成熟的卵母细胞基因组中被抑制, 再次表明它们的激活需要甲基化。
移植E15. 5 至E16.5 的雄性生殖细胞, 而且获得嵌合体, 其中移植的核参与了胚胎和胚外发育至E10. 5。
由于未期望雄核遗传细胞对嵌合体胚胎发育有贡献( 它们对胚外组织有贡献) , 所以这也许表明这些生殖细胞仍处于获得父系印记之前的某一阶段。