近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院曾文先教授團(tuán)隊在豬精原干細(xì)胞研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Unraveling three-dimensional chromatin structural dynamics during spermatogonial differentiation”為題，在《Journal of Biological Chemistry》發(fā)表。動科學(xué)院鄭以副教授、博士研究生張令鍇、張鵬飛及四川農(nóng)業(yè)大學(xué)金龍副教授為共同第一作者，曾文先教授、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)李明洲教授為共同通訊作者。我校為第一完成單位。

　　豬精原干細(xì)胞分化過程中染色質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)對基因表達(dá)的調(diào)控示例

 

　　該研究以豬為模型，利用Hi-C、ChIP-seq和RNA-seq等技術(shù)，系統(tǒng)探究了精原干細(xì)胞和分化精原細(xì)胞的染色質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步闡明了精原干細(xì)胞分化過程中的高級染色質(zhì)動態(tài)變化。首次發(fā)現(xiàn)精原干細(xì)胞分化伴隨著染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的減弱，直至其后的減數(shù)分裂階段染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)消失，從三維基因組層面證實了精原細(xì)胞分化的實質(zhì)是為進(jìn)入減數(shù)分裂做準(zhǔn)備；進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)精原干細(xì)胞分化過程中染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)A/B區(qū)室和拓?fù)潢P(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域（TAD）與基因的動態(tài)表達(dá)相關(guān)。此外，首次在5kb分辨率下解析了啟動子-增強(qiáng)子互作（PEI）對基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制，鑒定出了精原干細(xì)胞分化過程中受PEI調(diào)控的重要基因。

 

　　研究首次明確了精原干細(xì)胞分化過程中的染色質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)變化及其對基因表達(dá)的重要調(diào)控作用，極大地拓展了對精原干細(xì)胞發(fā)育進(jìn)程的認(rèn)知。研究結(jié)果對揭示精原干細(xì)胞分化的分子機(jī)制具有重要意義，可為精原干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化為功能性精子奠定基礎(chǔ)，從而為轉(zhuǎn)基因動物的制作開辟新的途徑。

 

　　該研究國家、學(xué)校等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925821013697?via%3Dihub