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我校课题组在碱基编辑工具应用于表观遗传修饰功能研究取得重要进展
来源: 发布日期:2019/01/10 点击量:

本网讯 组蛋白的表观遗传修饰是表观遗传学的重要研究领域,在多种生物学过程中具有重要功能。目前组蛋白修饰的方法主要包括基于ChIP-seq的全基因组profiling、基因敲除组蛋白修饰酶、过表达组蛋白修饰位点突变体等方法,通过相关性分析研究位点特异性组蛋白修饰的功能。然而,表观遗传修饰酶往往能催化组蛋白或非组蛋白多个修饰位点,部分组蛋白修饰位点也可被多个酶催化,因此酶的功能和修饰的功能不能完全等同。同时,组蛋白有多个变体,由几个甚至十几个基因编码,传统或者CRISPR/Cas9介导的同源重组很难在多拷贝的组蛋白编码基因原位引入点突变。因此,传统方法很难在体阐释位点特异性组蛋白修饰的功能。

18日,国际学术期刊Cell Reports在线发表了上海科技大学黄行许课题组、中科院神经所杨辉课题组和广州大学生命科学学院乔云波课题组合作发表的研究论文Base-Editing-Mediated R17H Substitution in Histone H3 Reveals Methylation-Dependent Regulation of Yap Signaling and Early Mouse Embryo Development。研究人员利用最新发展的碱基编辑技术 (base editing) ,克服组蛋白多拷贝的难点,实现单个sgRNA对小鼠早期胚胎的组蛋白H3.1/H3.211个拷贝的Arginine 17 (R17) 位点的准确、高效编辑,同时利用CRISPR/Cas9介导的iSTOP的方法在蛋白精氨酸甲基转移酶CARM1的催化结构域引入终止子,提前终止CARM1的翻译,两者结合揭示了CARM1介导的R17位甲基化在早期胚胎发育中的功能。

该文提示,可利用碱基编辑工具实现对蛋白质翻译后修饰位点的高效点突变,从而研究翻译后修饰的功能,也可实现对组蛋白修饰的重编程。上海科技大学生命科学与技术学院博士研究生仰光、中科院神经科学研究所博士研究生周昌阳和中科院生物化学与细胞生物学研究所王然博士为本文的共同第一作者,上海科技大学黄行许、中科院神经科学研究所杨辉和广州大学乔云波为本文的通讯作者,该工作得到生化细胞所景乃禾教授的大力支持。

 

原文链接:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)31976-4

 


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