猪体细胞重编程过程中组蛋白乙酰化酶抑制剂的影响机制：表观遗传，转录组以及胚胎发育的证据

Genetically modified pig are more and more developed as model for biomedical research,agricultural production and Xenotransplantation,but the key technique used in this process-nuclear transfer had been remained to be an inefficient process. Histone deacetylation inhibitors(HDACi) was reported to improve the effciency, though it's undeylying mechanism remains unknown..The overall goal of current research is to check the effect of several reported and newly discovered HDACi on porcine somatic cell reprogramming,identify abberently expressed transcripts,histone modifications,5-mc,5-hmc and developmental abnormality through comparing nuclear transferred,HDACi treated and their fertilized counterparts. This will allow us to understand porcine reprogramming more and make the basis for porcine genetic modification,iPS and ES derivation.

作为畜牧生产、医学研究的理想动物，猪愈来愈多地被用为转基因模型， 而作为转基因的主要途径，核移植的效率却一直不高。 表观遗传修饰的不完全被认为是导致这一问题的主要原因，近几年发现一些组蛋白乙酰化酶抑制剂能够提高重编程效率。. 本研究利用文献报道和本实验室发现的组蛋白乙酰化酶抑制剂处理猪重编程胚胎，评估其对猪重构胚胎发育的影响，采用免疫荧光、DNA免疫共沉淀、转录组微阵列分析、组织切片等技术比较猪体外授精胚胎、 体细胞重构胚胎和组蛋白乙酰化酶抑制剂处理后的重构胚胎在组蛋白乙酰化、5甲基胞嘧啶修饰、5羟甲基胞嘧啶修饰、染色体完整性、核糖体基因表达以及早期着床前发育、胎盘形成期发育以及到期胎盘和个体发育的差别，深入探讨猪体细胞重编程过程中的问题所在，并试图了解组蛋白乙酰化酶抑制剂的作用机理，提高重编程效率，分析重编程机理，为转基因效率提高、iPS建系以及胚胎干细胞的获得奠定基础。

对哺乳动物体细胞核移植（SCNT）技术而言，最大的障碍即胚胎发育效率低以及胚胎表型的异常，重构胚胎的表观重编程不彻底被认为是造成这些胚胎发育障碍的最主要的原因；SCNT重构胚胎普遍呈现组蛋白乙酰化水平偏低的特征，胚胎整体组蛋白低乙酰化会导致染色质的凝缩，进而抑制基因的正常转录。在实验中，我们使用一种II型组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）CBHA来维持猪SCNT重构胚胎的组蛋白乙酰化水平。用2µM CBHA处理激活后的猪SCNT重构胚胎24小时，第7天的囊胚率（26.6%）是对照组（12.7%）的2倍以上。免疫荧光检测证实，CBHA处理组胚胎的AcH3K9，AcH3K18和AcH4K16的水平都有显著升高。基因转录检测的结果证实猪核移植胚胎的发育相关基因Pou5f1和Cdx2，以及印记基因Igf2的表达水平在CBHA处理后都有显著提高。进而，我们将该项研究成果应用于转基因克隆猪的制备过程，并高效获得了Follistatin转基因克隆猪。上述发现为大动物转基因克隆的制备和重编程机理的研究奠定了扎实的基础。