Tin tức | Histone H3K4me3 hỗ trợ sự ổn định của nhiễm sắc thể trong noãn, hé lộ cơ chế then chốt trong quá trình phát triển phôi
Việc phân li chính xác các nhiễm sắc thể trong noãn là yếu tố thiết yếu để truyền thông tin di truyền bình thường cho thế hệ sau. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kyushu, Nhật Bản, phát hiện rằng quá trình trimethyl hóa lysine 4 trên histone H3 (H3K4me3) không chỉ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phiên mã tích cực mà còn có chức năng then chốt trong noãn chuột trưởng thành ở kỳ giữa II (MII). Phát hiện này đã được công bố trên Journal of Biological Chemistry.
Histone giúp đóng gói chặt DNA trong nhân tế bào. Thông qua các biến đổi hóa học đặc hiệu, histone kiểm soát mức độ tiếp cận của DNA, từ đó điều hòa biểu hiện gen. H3K4me3 thường được xem là dấu ấn của quá trình phiên mã tích cực, nhưng lại hiện diện với lượng lớn bất thường trong noãn MII, nơi hoạt động phiên mã phần lớn đã ngừng lại.
“Chúng tôi rất chú ý đến nghịch lý này”, Giáo sư Kei Miyamoto, trưởng nhóm nghiên cứu tại Khoa Nông nghiệp thuộc Đại học Kyushu, cho biết. “Vì vậy, chúng tôi bắt đầu bằng việc khảo sát sự phân bố của H3K4me3 trong noãn MII của chuột.”
Quan sát bằng kính hiển vi cho thấy H3K4me3 tập trung bất thường ở phía nhiễm sắc thể của noãn gần màng tế bào nhất, đặc biệt tại các vùng của một số nhiễm sắc thể như nhiễm sắc thể X, và liên quan đến mũ actin quyết định vị trí của nhiễm sắc thể. Để tìm hiểu chức năng của dấu ấn này, nhóm nghiên cứu đã loại bỏ nhân tạo các dấu H3K4me3 khỏi noãn.
Việc loại bỏ H3K4me3 làm thoi phân bào, một cấu trúc quan trọng giúp duy trì sự thẳng hàng của nhiễm sắc thể, mất ổn định và ngắn đi đáng kể. Quan trọng hơn, những noãn thiếu H3K4me3 cho thấy sự phát triển phôi bị suy giảm sau thụ tinh trong ống nghiệm. Các nhà nghiên cứu cũng ghi nhận mức H3K4me3 thấp hơn đáng kể trong noãn của những con chuột lớn tuổi, cho thấy mối liên hệ tiềm tàng với sự suy giảm chất lượng noãn do tuổi tác.
“Nghiên cứu này không chỉ cho thấy vai trò mới của H3K4me3 bên ngoài quá trình phiên mã mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới để tìm hiểu các sai sót trong phân li nhiễm sắc thể ở noãn”, Giáo sư Miyamoto nói. “Chúng tôi hy vọng phát hiện này cuối cùng có thể hỗ trợ các phương pháp điều trị vô sinh mới nhắm vào những biến đổi histone, hoặc thậm chí các chiến lược mới nhằm ngăn ngừa sảy thai.”
Tin tức | Histone H3K4me3 duy trì sự ổn định nhiễm sắc thể trong noãn, hé lộ cơ chế then chốt của quá trình phát triển phôi
Tin tức | Histone H3K4me3 hỗ trợ sự ổn định của nhiễm sắc thể trong noãn, hé lộ cơ chế then chốt trong quá trình phát triển phôi
Việc phân li chính xác các nhiễm sắc thể trong noãn là yếu tố thiết yếu để truyền thông tin di truyền bình thường cho thế hệ sau. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kyushu, Nhật Bản, phát hiện rằng quá trình trimethyl hóa lysine 4 trên histone H3 (H3K4me3) không chỉ đóng vai trò quan trọng trong quá trình phiên mã tích cực mà còn có chức năng then chốt trong noãn chuột trưởng thành ở kỳ giữa II (MII). Phát hiện này đã được công bố trên Journal of Biological Chemistry.
Histone giúp đóng gói chặt DNA trong nhân tế bào. Thông qua các biến đổi hóa học đặc hiệu, histone kiểm soát mức độ tiếp cận của DNA, từ đó điều hòa biểu hiện gen. H3K4me3 thường được xem là dấu ấn của quá trình phiên mã tích cực, nhưng lại hiện diện với lượng lớn bất thường trong noãn MII, nơi hoạt động phiên mã phần lớn đã ngừng lại.
“Chúng tôi rất chú ý đến nghịch lý này”, Giáo sư Kei Miyamoto, trưởng nhóm nghiên cứu tại Khoa Nông nghiệp thuộc Đại học Kyushu, cho biết. “Vì vậy, chúng tôi bắt đầu bằng việc khảo sát sự phân bố của H3K4me3 trong noãn MII của chuột.”
Quan sát bằng kính hiển vi cho thấy H3K4me3 tập trung bất thường ở phía nhiễm sắc thể của noãn gần màng tế bào nhất, đặc biệt tại các vùng của một số nhiễm sắc thể như nhiễm sắc thể X, và liên quan đến mũ actin quyết định vị trí của nhiễm sắc thể. Để tìm hiểu chức năng của dấu ấn này, nhóm nghiên cứu đã loại bỏ nhân tạo các dấu H3K4me3 khỏi noãn.
Việc loại bỏ H3K4me3 làm thoi phân bào, một cấu trúc quan trọng giúp duy trì sự thẳng hàng của nhiễm sắc thể, mất ổn định và ngắn đi đáng kể. Quan trọng hơn, những noãn thiếu H3K4me3 cho thấy sự phát triển phôi bị suy giảm sau thụ tinh trong ống nghiệm. Các nhà nghiên cứu cũng ghi nhận mức H3K4me3 thấp hơn đáng kể trong noãn của những con chuột lớn tuổi, cho thấy mối liên hệ tiềm tàng với sự suy giảm chất lượng noãn do tuổi tác.
“Nghiên cứu này không chỉ cho thấy vai trò mới của H3K4me3 bên ngoài quá trình phiên mã mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới để tìm hiểu các sai sót trong phân li nhiễm sắc thể ở noãn”, Giáo sư Miyamoto nói. “Chúng tôi hy vọng phát hiện này cuối cùng có thể hỗ trợ các phương pháp điều trị vô sinh mới nhắm vào những biến đổi histone, hoặc thậm chí các chiến lược mới nhằm ngăn ngừa sảy thai.”
Nguồn bài viết:
Tổng hợp trên internet