Новости | Гистон H3K4me3 поддерживает стабильность хромосом в ооцитах, раскрывая ключевой механизм эмбрионального развития

Новости | H3K4me3 поддерживает стабильность хромосом в ооцитах, раскрывая ключевой механизм эмбрионального развития

Точное расхождение хромосом в ооцитах необходимо для нормальной передачи генетической информации следующему поколению. Исследовательская группа из японского Университета Кюсю обнаружила, что триметилирование лизина 4 на гистоне H3 (H3K4me3) не только играет важную роль во время активной транскрипции, но и выполняет ключевую функцию в зрелых ооцитах мыши на стадии метафазы II (MII). Результаты опубликованы в Journal of Biological Chemistry.

Гистоны помогают плотно упаковывать ДНК в ядре клетки. С помощью определенных химических модификаций они контролируют доступность ДНК и тем самым регулируют экспрессию генов. H3K4me3 обычно считается маркером активной транскрипции, однако в ооцитах MII он присутствует в необычно высоком количестве, хотя транскрипция в них в основном прекращена.

«Этот парадокс вызвал у нас интерес», — рассказал руководитель исследования профессор Кэй Миямото с факультета сельского хозяйства Университета Кюсю. «Поэтому мы начали с изучения распределения H3K4me3 в ооцитах MII мыши».

Микроскопия показала, что H3K4me3 был необычно сконцентрирован на стороне хромосом ооцита, ближайшей к клеточной мембране, особенно в областях некоторых хромосом, например X-хромосомы, и был связан с актиновой шапочкой, определяющей положение хромосом. Чтобы изучить его функцию, исследователи искусственно удалили метки H3K4me3 из ооцитов.

Удаление H3K4me3 значительно дестабилизировало и укоротило веретено деления — ключевую структуру, поддерживающую выравнивание хромосом. Что еще важнее, в ооцитах без H3K4me3 наблюдалось нарушение эмбрионального развития после оплодотворения in vitro. Исследователи также обнаружили значительно более низкий уровень H3K4me3 в ооцитах старых мышей, что указывает на возможную связь с возрастным снижением качества ооцитов.

«Это исследование не только выявляет новую функцию H3K4me3 за пределами транскрипции, но и открывает новое направление для изучения ошибок расхождения хромосом в ооцитах», — сказал профессор Миямото. «Мы надеемся, что в будущем это поможет разработать новые методы лечения бесплодия, направленные на модификации гистонов, или даже новые стратегии профилактики выкидышей».

Источник материала:

Собрано в интернете