研究發(fā)現(xiàn):組蛋白修飾“閱讀器”ZCWPW1在雄性減數(shù)分裂中有決定性作用
香港大學(xué)深圳醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)研究中心在減數(shù)分裂領(lǐng)域取得重大突破,研究成果“The histone modification reader ZCWPW1 is required for meiosis prophase I in male but not in female mice”發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志Science Advances(最新IF:12.804)。該研究發(fā)現(xiàn)并解析了組蛋白H3K4me3修飾“閱讀器”ZCWPW1在雌雄兩性減數(shù)分裂中的不同作用。文章第一作者現(xiàn)任香港大學(xué)深圳醫(yī)院博士后研究員,劉奎教授為最后通訊作者,香港大學(xué)深圳醫(yī)院為最后通訊作者單位。
不孕不育在我國(guó)育齡夫婦中的發(fā)生率已達(dá)15%,配子(精子或卵細(xì)胞)不能產(chǎn)生或其質(zhì)量低下是引起不孕不育的重要原因,而精子和卵細(xì)胞必須經(jīng)過減數(shù)分裂才能產(chǎn)生,一直以來,減數(shù)分裂的分子機(jī)制及存在的雌雄差異是研究的熱點(diǎn)。 本課題組研究發(fā)現(xiàn),組蛋白H3K4me3修飾“閱讀器”ZCWPW1對(duì)雌雄兩性減數(shù)分裂具有不同效應(yīng),Zcwpw1敲除雄鼠不育,精母細(xì)胞發(fā)育阻滯在減數(shù)第一次分裂偶線期,伴有DNA雙鏈斷裂修復(fù)異常,“交叉重組”形成缺陷;另一方面,Zcwpw1敲除雌鼠早期可維持正常的生育力,呈現(xiàn)卵巢早衰(POI)的表型,卵母細(xì)胞可以完成減數(shù)分裂但較對(duì)照組整個(gè)進(jìn)程減慢。減數(shù)分裂程序性DSB的產(chǎn)生和修復(fù)是減數(shù)分裂染色體行為的分子基礎(chǔ),PRDM9介導(dǎo)的H3K4me3修飾在程序性DSB位點(diǎn)形成中起重要作用,ZCWPW1可能通過識(shí)別這些特異性的修飾位點(diǎn)以保證DSB的正常形成和修復(fù)。本研究為闡釋表觀遺傳調(diào)控在減數(shù)分裂中的作用及雌雄兩性在減數(shù)分裂進(jìn)程中的差異提供了證據(jù),并有望為男性不育癥和女性POI的診斷、治療以及新型藥物開發(fā)提供候選標(biāo)靶分子。
1. M. Li#, T. Huang#, M.-J. Li#, C.-X. Zhang#, X.-C. Yu, Y.-Y. Yin, C. Liu, X. Wang, H.-W. Feng, T. Zhang, M.-F. Liu, C.-S. Han, G. Lu, W. Li, J.-L. Ma, Z.-J. Chen, H.-B. Liu*, K. Liu*, The histone modification reader ZCWPW1 is required for meiosis prophase I in male but not in female mice. Sci. Adv. 5, eaax1101 (2019). (PROOF)
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