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1、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文??寺∨甙l(fā)育相關(guān)基因啟動子區(qū)DNA甲基化模式比較研究姓名:申艷麗申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):動物遺傳育種與繁殖指導(dǎo)教師:陳世林;楊利國201206牛克隆胚發(fā)育相關(guān)基因啟動子DNA甲基化模式比較研究摘要胚胎發(fā)育是精卵結(jié)合表觀重編程的過程,DNA甲基化是表觀重編程修飾的一種主要形式,參與細胞的多種生理活動。DNA甲基化可使參與胚胎發(fā)育的基因有序表達,維持胚胎的正常發(fā)育。牛是單胎動物,為提高牛的繁殖力,更多地采用體外培養(yǎng)的方式獲得牛早期胚胎,然后進行移植。但由于各種原因,體外胚易發(fā)生早期死亡,其成活率遠低于體內(nèi)胚,對畜牧業(yè)生產(chǎn)造成
2、一定的損失。目前已證實異常的DNA甲基化導(dǎo)致胚胎發(fā)育失敗,因此本文從早期胚胎死亡角度出發(fā),采用亞硫酸氫鹽測序法,研究與牛早期胚胎發(fā)育相關(guān)基因OCT4、Nanog啟動子區(qū)的甲基化,以揭示與胚胎發(fā)育相關(guān)基因的甲基化模式,推測克隆胚發(fā)育失敗的原因,進而預(yù)測早期胚胎死亡的可能信號,提高體外胚的成活率,指導(dǎo)實驗室生產(chǎn)。研究結(jié)果如下:1.本試驗以牛的孤雌胚胎為材料,探討獲得高濃度胚胎基因組DNA的方法。結(jié)果表明:首先使用蛋白酶K除去透明帶,然后用本試驗方法可以獲得濃度相對高的基因組DNA。2.檢測了OCT4基因在不同時期死亡胚胎的甲基化模式。結(jié)果表明OCT
3、4基因在2一細胞、4一細胞、8.16細胞和桑葚胚階段死亡的克隆胚的甲基化水平分別為90.50%、90.00%、92.30%、77.70%,在體外受精胚的2.細胞、4.細胞、8.16細胞、桑葚胚階段死亡的甲基化水平分別為87.80%、81.10%、88.50%、70.60%。表明OCT4基因啟動子在早期死亡胚的甲基化水平較高,且在克隆胚的甲基化水平高于體外受精胚的甲基化水平,但克隆胚和體外受精胚各階段甲基化差異不顯著(P>0.05);同時克隆胚和體外受精胚OCT4的甲基化水平從8.16細胞到桑葚胚呈下降趨勢。3.檢測了Nanog基因在不同時期死亡
4、胚胎的甲基化模式。研究表明Nanog在克隆胚的2.細胞、4.細胞、8.16細胞和桑葚胚階段死亡的甲基化水平分別為46.15%、42.31%、48.46%、53.85%,在體外受精胚的2.細胞、4.細胞、8.16細胞、桑葚胚階段死亡的甲基化水平分別為63.85%、56.92%、69.23%、53.07%。表明Nanog基因啟動子在早期死亡的體外受精胚的甲基化水平較克隆胚的高;在早期死亡的克隆胚中,Nanog甲基化水平從8.16細胞到桑葚胚時上升,而在體外受精胚則下降。同時Nanog啟動子在體外受精胚的甲基化水平高于克隆胚。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2012屆碩
5、士學(xué)位論文4.總的來說,早期死亡胚中,OCT4基因啟動子的甲基化高于Nanog的,推測可能由于OCT4異常的甲基化使Nanog發(fā)生異常甲基化,二者異常的甲基化可能導(dǎo)致早期胚胎的死亡。5.對甲基化水平存在差異的階段進行定量分析。結(jié)果表明:不論何種方式獲得的早期死亡的胚胎,其OCT4的表達量高于Nanog,且只在桑葚胚時期檢測到少量Nanog的表達。推測可能由于OCT4的過度表達限制了Nanog的表達。6.結(jié)合以上推測2.細胞階段可能是早期胚胎死亡的信號,因此可考慮體外培養(yǎng)時加入一定濃度的抑制劑以提高體外成活率。關(guān)鍵-N:孤雌胚;體外受精胚;克隆胚
6、;OCT4;Nanog;定量分析IIABSTRACTTheprocessofembryonicdevelopmentistheprocessofreprogrammingofspe姍。eggcombination·DNAmethylation.oneofthemajorepigeneticreprogrammingmodifications,participatesinavarietyofphysiologicalactivitivesofcells.DNAmethylationallowstheorderlyexpressionofgenes
7、involvedinembryonicdevelopment.maintainingthenormaldevelopmentofembryos.Cattlearesingletonanimals,inordertoincreasethebreedofcattle,SOweobtainmoreembryosbyinvitrDculture、vavandtransplantation,butduetovariousreasons,thesurvivalrateofembryo/nvitrDislo、verthan切vivo,causingtheea
8、rlydeathofembryosandcertainlossforthelivestockproduction.Now,wehaveconfirme