新闻 | 组蛋白H3K4me3助力卵母细胞染色体稳定，揭示胚胎发育关键机制
卵母细胞中染色体的精确分配是保障下一代遗传信息正常传承的关键。来自日本九州大学的研究团队揭示了一项重要发现：组蛋白H3第4位赖氨酸三甲基化修饰（H3K4me3）不仅在转录活跃阶段中具有重要作用，在小鼠成熟卵母细胞的有丝分裂中期II（MII）阶段同样发挥关键功能。该研究成果已发表于《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry）。
组蛋白是一类负责协助DNA在细胞核内紧密打包的蛋白质，通过特定的化学修饰，组蛋白能够控制DNA的开放程度，进而调控基因表达。H3K4me3被普遍认为是转录激活的标志，然而，在转录活动基本停止的MII卵母细胞中，它却异常丰富。
“我们被这个悖论所吸引，”研究负责人、九州大学农学部教授宫本圭（Kei Miyamoto）表示，“因此，我们从H3K4me3在小鼠MII卵母细胞中的分布着手，展开了研究。”
研究人员通过显微成像发现，H3K4me3在卵母细胞染色体靠近细胞膜一侧异常聚集，尤其集中于特定染色体如X染色体区域，并与决定染色体位置的“肌动蛋白帽”结构有关。为了进一步探明其功能，研究团队利用人工手段去除了卵母细胞内的H3K4me3标记。
结果显示，去除H3K4me3会导致维持染色体排列的关键结构——纺锤体发生显著不稳定，其长度也明显缩短。更关键的是，这些缺失H3K4me3的卵母细胞在体外受精后出现胚胎发育受损的现象。此外，研究人员还观察到老龄小鼠卵母细胞中H3K4me3水平显著下降，提示其可能与卵母细胞质量随年龄衰退相关。
“这项研究不仅揭示了H3K4me3在非转录状态下的新功能，还为理解卵母细胞染色体分配错误提供了新的研究方向。”宫本教授表示，“我们期待未来能在此基础上开发出针对组蛋白修饰的新型不孕治疗手段，甚至是预防自然流产的新策略。”
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卵母细胞中染色体的精确分配是保障下一代遗传信息正常传承的关键。来自日本九州大学的研究团队揭示了一项重要发现：组蛋白H3第4位赖氨酸三甲基化修饰（H3K4me3）不仅在转录活跃阶段中具有重要作用，在小鼠成熟卵母细胞的有丝分裂中期II（MII）阶段同样发挥关键功能。该研究成果已发表于《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry）。
组蛋白是一类负责协助DNA在细胞核内紧密打包的蛋白质，通过特定的化学修饰，组蛋白能够控制DNA的开放程度，进而调控基因表达。H3K4me3被普遍认为是转录激活的标志，然而，在转录活动基本停止的MII卵母细胞中，它却异常丰富。
“我们被这个悖论所吸引，”研究负责人、九州大学农学部教授宫本圭（Kei Miyamoto）表示，“因此，我们从H3K4me3在小鼠MII卵母细胞中的分布着手，展开了研究。”
研究人员通过显微成像发现，H3K4me3在卵母细胞染色体靠近细胞膜一侧异常聚集，尤其集中于特定染色体如X染色体区域，并与决定染色体位置的“肌动蛋白帽”结构有关。为了进一步探明其功能，研究团队利用人工手段去除了卵母细胞内的H3K4me3标记。
结果显示，去除H3K4me3会导致维持染色体排列的关键结构——纺锤体发生显著不稳定，其长度也明显缩短。更关键的是，这些缺失H3K4me3的卵母细胞在体外受精后出现胚胎发育受损的现象。此外，研究人员还观察到老龄小鼠卵母细胞中H3K4me3水平显著下降，提示其可能与卵母细胞质量随年龄衰退相关。
“这项研究不仅揭示了H3K4me3在非转录状态下的新功能，还为理解卵母细胞染色体分配错误提供了新的研究方向。”宫本教授表示，“我们期待未来能在此基础上开发出针对组蛋白修饰的新型不孕治疗手段，甚至是预防自然流产的新策略。”
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