Ash2l-1Ash2l-2在小鼠胚胎干细胞中的表达特异性及互补效应-遗传.PDF

Hereditas (Beijing) 2018 年 3 月, 40(3): 237 ―249 研究报告 Ash2l-1/Ash2l-2 在小鼠胚胎干细胞中的表达特异性及 互补效应 谢晶，范辰，张景龙，张仕强 西北农林科技大学动物医学院，杨凌 712100 摘要 : H3K4me3 是一种重要的表观遗传修饰，主要由MLL(mixed lineage leukemia) 甲基转移酶复合体催化，对 小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells, mESCs) 自我更新能力的维持具有重要作用。ASH2L 是MLL 复合 体中一个重要的核心亚单位，参与调控 mESCs 中染色质的开放状态。ASH2L 在 mESCs 中有 2 个异构体： ASH2L- 1(80 kDa)和ASH2L-2(65 kDa) ，且以ASH2L-2 的表达为主；而在小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast, MEF) 中，只有ASH2L- 1 表达。目前，Ash2l -1 和Ash2l -2 在 mESCs 中的作用尚不清楚。本文利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑技术，建立了Ash2l -1–/– 和Ash 2l-2–/– mESCs 。通过碱性磷酸酶染色、免疫荧光染色和 qRT-PCR 发现，Ash2l -1–/– 和Ash2l -2–/– mESCs 在碱性磷酸酶、多能性调控转录因子(Oct4、Nanog 、Sox2 和Klf4) 的表达与野生型对照无显著差异。通过拟胚体分化实验，发现Ash2l -1–/– mESCs 诱导的拟胚体在Snai2(外胚层 标记基因) 和 Gata4( 内胚层标记基因) 的表达上显著低于野生型 mESCs 诱导的拟胚体(P0.01) 。通过 Western blotting ，发现Ash2l -1–/– mESCs 中ASH2L-2 的表达显著上调(P0.01) ，Ash2l -2–/– mESCs 中ASH2L- 1 的表达显著上调(P0.01) ，而Ash2l -1–/– 和Ash2l -2–/– mESCs 中，基因组H3K4me3 的表达与野生型对照并无显著 差异。这表明Ash2l -1 和Ash2l -2 之间存在补偿效应。利用JASPAR 和KEGG 预测分析发现，Ash2l -1 和Ash2l -2 启动子区分别具有3 个和16 个潜在的多能性转录因子结合位点，这些转录因子可能介导实现Ash2l -1 和Ash2l -2 之间的补偿效应。以上结果表明，Ash2l -1 和Ash2l -2 之间的补偿效应可能参与mESCs 多能性的维持和基因组 H3K4me3 的调控。 关键词 : H3K4me3 ；ASH2L 异构体；CRISPR/Cas9 ；小鼠胚胎干细胞；补偿效应 Expression specificity and compensation effect of Ash2l-1/Ash2l-2 in mouse embryonic stem cells Jing Xie, Chen Fan, Jinglong Zhang, Shiqiang Zhang College of Veterinary Medicine, Northwest AF University, Yangling 712100, China Abstract : H3K4me3 is an important epigenetic modification that plays a critical role in maintaining self-renewal of 收稿日期: 20 17−08−28; 修回日期: 20 17−12−21 基金项目: 国家自然科学基金青年项目(编号 资助[Supported by the National Natural Science Foundation of China (No] 作者简介: 谢晶，硕士研究生，专业方向：动物生物技术。E-mail: 2606283391@ 通讯作者: 张仕强，副教授，硕士生导师，研究方向：干细胞生物学与体细胞重编程。E-mail: shiqiangzhang@ DOI: 1