Удаление одного аллеля гена Zbtb38 приводит к ранней гибели эмбриона

ДНК-метилирование — ключевая эпигенетическая модификация, критически важная для развития млекопитающих. Оно играет центральную роль в таких процессах, как регуляция генов и определение клеточной судьбы. У млекопитающих ДНК-метилтрансферазы необходимы для восстановления глобальных паттернов метилирования ДНК в бластоцистах во время имплантации.

Роль белков, связывающих метилированный CpG (MBPs), в этих процессах оставалась неясной. Предыдущее исследование учёных из Научно-технологического института Нары (NAIST, Япония) показало, что белок Zbtb38 (также известный как CIBZ), относящийся к цинк-пальцевым MBPs, важен для роста эмбриональных стволовых (ES) клеток мыши. Он способствует экспрессии гена Nanog, критического для роста ES-клеток, но его функция in vivo была неизвестна.

Чтобы это выяснить, группа под руководством Эйсю Мацуда использовала технологию Cre-loxP для создания условных нокаутных мышей по гену Zbtb38. Исследование показало, что делеция даже одного аллеля Zbtb38 в зародышевой линии приводит к:

У гетерозиготных эмбрионов с дефицитом Zbtb38 нарушалась работа генов Nanog, Sox2, а также генов, контролирующих пролиферацию, дифференцировку и жизнеспособность эпибласта.

Ключевые выводы:

  • Впервые продемонстрирована связь белка, связывающего метил-CpG, с эмбриональной функцией.
  • Zbtb38 играет роль в контроле эмбрионального фенотипа через эпигенетические механизмы.

Значение и перспективы:

Белок Zbtb38 экспрессируется во всех тканях и ассоциирован с ростом, онкологическими, нейродегенеративными заболеваниями и ревматоидным артритом. Дальнейшее создание и анализ тканеспецифичных нокаутных мышей поможет понять физиологические функции Zbtb38 и связанные с ним заболевания.

Исследование важно для биологов развития, так как подчёркивает эпигенетическую значимость ДНК-метилирования на ранних стадиях беременности.

Работа опубликована в журнале Cell Proliferation.

2022-04-18