AC3敲除小鼠MOE发育的部分表观遗传因子分析

来源 :河北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanshileia001
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腺苷酸环化酶3(AC3)在小鼠嗅觉感应的过程中有重要作用。敲除AC3小鼠表现为肥胖,嗅觉丧失,学习及记忆能力下降,主要嗅觉表皮组织(MOE)随着小鼠生长发育表现为MOE变薄,组织细胞结构松散,树突发育受损等现象。利用基因芯片对AC3敲除小鼠MOE分析发现,AC3缺失小鼠MOE基因表达发生显著变化,包括许多表观遗传相关因子表达发生改变,例如Tet3,BAF53b等。表观遗传对细胞发育过程具有重要的调控作用,研究发现Tet3过表达影响嗅觉神经元OR基因的表达,BAF53b对神经元刺激诱导的树突发育有重要作用,那么 AC3敲除后Tet3与 BAF53b在蛋白水平的变化如何?Tet3是Tet蛋白家族在MOE中表达量最高的,Tet蛋白能够催化5mC氧化为5hmC,5hmC在神经元中含量丰富并对基因调控和细胞特性有重要作用,AC3敲除对5mC和5hmC有什么影响?H3K27me3在神经分化过程中有重要作用,Tet3的表达伴随其启动子区域H3K27me3水平下降,AC3缺失是否影响 H3K27me3表达?随着小鼠 MOE发育,5mC,5hmC,Tet3,H3K27me3和 BAF53b的表达水平有什么变化?这些问题目前尚未得到解决。  本文利用免疫荧光染色技术,以AC3敲除(AC3-/-)和野生型(AC3+/+)小鼠为材料,选取7天,30天及90天不同发育阶段,对DNA修饰5mC/5hmC,DNA修饰调控因子TET3,组蛋白赖氨酸修饰H3K27me3,组蛋白结构调节因子BAF53b进行染色。结果发现,AC3敲除后,同年龄小鼠 MOE内5mC表达量变化不大,但 Tet3表达量发生上调,5hmC发生下调。H3K27me3与 BAF53b表达量在发生下调。随着年龄的增长,5hmC、BAF53b和 Tet3的表达量表现为下调,H3K27me3表达量表现为上调,5mC表达量变化不大。结果表明,AC3缺失后,不仅引起了部分表观遗传因子发生差异表达,而且引起了一些表观遗传标记在染色体中的水平发生变化。我们推测,AC3敲除后导致cAMP信号通路受阻,非成熟神经元对气味分子的刺激不敏感,导致BAF53b表达量减少,进而导致树突发育受损。H3K27me3的减少引起 Tet3的表达量升高,Tet3表达升高使其在催化5mC氧化5ChmC过程中进一步将5hmC氧化进入去DNA甲基化过程。从而导致5hmC表达量下调,使基因表达发生差异变化。
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