【摘 要】
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胚胎基因组激活（EGA）是哺乳动物的早期胚胎发育过程中非常重要的一环,在这个过程中,许多转录因子和表观遗传修饰的变化对胚胎基因组激活都发挥了至关重要的调控作用。为了挖掘一个在哺乳动物胚胎基因组激活过程中都会发挥关键作用的基因,本研究通过分析人、小鼠、山羊的早期胚胎转录组数据,发现Zfp296在这三个物种早期胚胎发育过程中的表达趋势相似:相比于卵母细胞时期,它的表达量在EGA时期都发生了显著上调。Z
【基金项目】
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国家科学自然基金（编号:31802153）；
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胚胎基因组激活（EGA）是哺乳动物的早期胚胎发育过程中非常重要的一环,在这个过程中,许多转录因子和表观遗传修饰的变化对胚胎基因组激活都发挥了至关重要的调控作用。为了挖掘一个在哺乳动物胚胎基因组激活过程中都会发挥关键作用的基因,本研究通过分析人、小鼠、山羊的早期胚胎转录组数据,发现Zfp296在这三个物种早期胚胎发育过程中的表达趋势相似:相比于卵母细胞时期,它的表达量在EGA时期都发生了显著上调。ZFP296的C2H2-2、C2H2-3结构域通常起到染色质效应器的作用,会调节H3K9的甲基化。通过比对人、小鼠、山羊、绵羊、猪和牛的Zfp296基因序列和它的蛋白质结构域C2H2-2、C2H2-3、C2H2-4、C2H2-6氨基酸序列,发现它们的序列相似性很高。分析小鼠卵母细胞和早期胚胎的Ch IP-seq数据显示,H3K9me3在卵母细胞中的修饰水平高于胚胎各时期,合子开始下降,2-细胞胚胎至桑椹胚的修饰水平显著低于卵母细胞。通过分析Zfp296、H3K9me3在m ESCs全基因组的分布,发现Zfp296在m ESCs的基因组启动子区域的富集水平远高于H3K9me3。分别在F9细胞中同时过表达ZFP296、KDM5B和ZFP296、SMARCA4发现ZFP296分别和KDM5B、SMARCA4存在互作,单独过表达Zfp296会下调Dnmt3a和Dnmt3b的表达（p＜0.05）。通过在小鼠合子注射Zfp296的干扰片段发现,在合子敲降Zfp296的表达量会导致受精卵的发育阻滞在2-细胞,并且H3K9me3的修饰水平高于对照组;荧光定量PCR结果显示降低Zfp296表达后小鼠胚胎基因组激活相关基因:Zscan4d、Eif1a、Hsp70.1的表达量均低于对照组（p＜0.05）。综上,本研究发现Zfp296在不同哺乳动物早期胚胎的表达模式相似,种间保守性高。在F9细胞水平上与KDM5B、SMARCA4存在互作,并且会下调Dnmt3a和Dnmt3b的表达（p＜0.05）。通过在合子干扰Zfp296的表达使胚胎发育阻滞在2-细胞证明Zfp296通过调节H3K9me3的修饰水平来影响胚胎基因组激活,是调控胚胎基因组激活的关键转录因子。
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