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IGF2R,PEG1和PEG3基因的印迹完成于减数第二次分裂(MⅡ)。出生后处于各个发育阶段 卵子的核移植实验结果也支持印迹建立完成于MⅡ期。 2.2.2胚胎与印迹基因 在胚胎植入前发育阶段,当基因组发生广泛去甲基化的动态变化时,印迹基因必须 完整地维持其在配子形成期所建立的印迹状态。整个基因组(除印迹基因外)序列,在发 育至囊胚阶段时达到甲基化程度的最低峰,之后,基因组开始从头甲基化。在种植前阶 段,当基因组范围内的低甲基化发生时,印迹基因维持其配子来源的特异性标记,并在 以后的发育阶段中导致性别特异性的单等位基因表达。 l991年,Haig等提出双亲对抗假说(parentalconflict hypothesis),认为:① 父源基因组表达的基因有利于胚胎最大程度利用母源资源,使其得到最佳生长发育,从 而保证自己的基因良好地传递给下一代。②母源基因组表达的基因用于抵消父源基因的 影响,使胚胎得以在耗资最小的环境下生长发育,而为下一次妊娠保留资源。双雄原核 来源的胚胎表现为胚外组织增生而胚胎发育严重缺陷;相反,双雌原核来源的胚胎可较 正常地发育到体节阶段,但胚外组织发育缺陷。这样的实验结果表明,父源和母源基因 组具有相反的作用,父源表达基因通过指导胚外组织发育来支持胚胎发育,而母源表达 基因直接控制胚胎发育。 在人类体内,对印迹基因在配子和胚胎发育过程中的甲基化动态研究存在一定的局 限性,而有限的实验数据表明,印迹基因在人类中的动态变化与其小鼠中的具有一定的 保守性。H19基因的父源甲基化印迹在人和小鼠中表现保守。在胎儿生殖母细胞内,H19 基因没有发生甲基化,但是在成人精原细胞和随后的发育阶段中,H19基因建立并维持 了其印迹状态。Jinno等的实验表明,在胚胎植入前阶段H19基因的父源印迹状态在小鼠 和人类中是保守的21。 3辅助生殖技术和人类疾病 3.1辅助生殖技术环节对基因组印迹的影响 基因组印迹的机制主要是指在印迹擦除、重建或维持过程中发生DNA甲基化、组蛋 白修饰改变,而DNA序列不发生改变。DNA甲基化改变有过度甲基化及甲基化丢失,从 而引起基因表达的变化,引发各种疾病。印迹基因变化周期中的任何一个环节出现错误 都可能导致胚胎发育缺陷,甚至死亡。而辅助生殖技术涉及配子的发生、成熟及胚胎形 成等关键阶段,故可能对基因的印迹变化存在各种影响。 控制性超排卵技术(COH)是指应用药物手段在可控制的范围内诱发多卵泡的发育 和成熟,为一系列辅助生殖技术奠定基础。C0H可能干扰基因组印迹的建立和维持。随 后的卵子体外成熟以及卵子或卵巢组织冷冻技术,在保存生育力方面发挥了重要作用, 但由于卵子母源印迹基因获得印迹的过程贯穿整个卵子发育和成熟期,易受外界环境影 响,因此该技术也可能影响正常的印迹基因获得过程 体外受精-胚胎移植(IVF-ET)涉及从母体取出的卵子置于培养皿内,加入经优选 诱导获能处理的精子,受精卵在体外受精,并发育成前期胚胎后移植回母体子宫内,经 妊娠后分娩婴儿。卵泡浆内单精子显微注射(ICSI)是在针对男性精子数量不足,功能 异常导致受精障碍所采取的手段。涉及精子的选择以及卵子透明带和细胞质受损等过 程。IV℉或ICSI都使原核期合子去甲基化过程受限,可能造成后续重新甲基化异常3), 进而引起印迹基因修饰异常。 3.2辅助生殖技术对雌性生殖细胞的影响 辅助生殖技术过程中的许多操作如超排卵或未成熟卵的体外培养均会影响到卵母 细胞生长和成熟阶段的印迹。(具体原因可能是母系甲基化印迹建立阶段或在正常雌性 生殖系中未被甲基化的印迹基因的保护阶段受到了影响。14)目前还没有资料显示临床 应用高剂量的促性腺激素使大量卵母细胞同时成熟是否会改变卵母细胞基因印迹的获IGF2R,PEGl和PEG3基因的印迹完成于减数第二次分裂(MⅡ)。出生后处于各个发育阶段 卵子的核移植实验结果也支持印迹建立完成于MⅡ期。 2.2.2 胚胎与印迹基因 在胚胎植入前发育阶段,当基因组发生广泛去甲基化的动态变化时,印迹基因必须 完整地维持其在配子形成期所建立的印迹状态。整个基因组(除印迹基因外)序列,在发 育至囊胚阶段时达到甲基化程度的最低峰,之后,基因组开始从头甲基化。在种植前阶 段,当基因组范围内的低甲基化发生时,印迹基因维持其配子来源的特异性标记,并在 以后的发育阶段中导致性别特异性的单等位基因表达。 1991年,Haig等提出双亲对抗假说(parentalconflict hypothesis) [11, 12]认为:① 父源基因组表达的基因有利于胚胎最大程度利用母源资源,使其得到最佳生长发育,从 而保证自己的基因良好地传递给下一代。②母源基因组表达的基因用于抵消父源基因的 影响,使胚胎得以在耗资最小的环境下生长发育,而为下一次妊娠保留资源。双雄原核 来源的胚胎表现为胚外组织增生而胚胎发育严重缺陷;相反,双雌原核来源的胚胎可较 正常地发育到体节阶段,但胚外组织发育缺陷。这样的实验结果表明,父源和母源基因 组具有相反的作用,父源表达基因通过指导胚外组织发育来支持胚胎发育,而母源表达 基因直接控制胚胎发育。 在人类体内,对印迹基因在配子和胚胎发育过程中的甲基化动态研究存在一定的局 限性,而有限的实验数据表明,印迹基因在人类中的动态变化与其小鼠中的具有一定的 保守性。H19基因的父源甲基化印迹在人和小鼠中表现保守。在胎儿生殖母细胞内,H19 基因没有发生甲基化,但是在成人精原细胞和随后的发育阶段中,H19基因建立并维持 了其印迹状态。Jinno等的实验表明,在胚胎植入前阶段H19基因的父源印迹状态在小鼠 和人类中是保守的[21]。 3 辅助生殖技术和人类疾病 3.1 辅助生殖技术环节对基因组印迹的影响 基因组印迹的机制主要是指在印迹擦除、重建或维持过程中发生DNA甲基化、组蛋 白修饰改变,而DNA序列不发生改变。DNA甲基化改变有过度甲基化及甲基化丢失[1],从 而引起基因表达的变化,引发各种疾病。印迹基因变化周期中的任何一个环节出现错误 都可能导致胚胎发育缺陷,甚至死亡。而辅助生殖技术涉及配子的发生、成熟及胚胎形 成等关键阶段,故可能对基因的印迹变化存在各种影响。 控制性超排卵技术(COH)是指应用药物手段在可控制的范围内诱发多卵泡的发育 和成熟,为一系列辅助生殖技术奠定基础。COH可能干扰基因组印迹的建立和维持。随 后的卵子体外成熟以及卵子或卵巢组织冷冻技术,在保存生育力方面发挥了重要作用, 但由于卵子母源印迹基因获得印迹的过程贯穿整个卵子发育和成熟期,易受外界环境影 响,因此该技术也可能影响正常的印迹基因获得过程 体外受精-胚胎移植(IVF-ET)涉及从母体取出的卵子置于培养皿内,加入经优选 诱导获能处理的精子,受精卵在体外受精,并发育成前期胚胎后移植回母体子宫内,经 妊娠后分娩婴儿。卵泡浆内单精子显微注射(ICSI)是在针对男性精子数量不足,功能 异常导致受精障碍所采取的手段。涉及精子的选择以及卵子透明带和细胞质受损等过 程。IVF或ICSI都使原核期合子去甲基化过程受限,可能造成后续重新甲基化异常[13], 进而引起印迹基因修饰异常。 3.2 辅助生殖技术对雌性生殖细胞的影响 辅助生殖技术过程中的许多操作如超排卵或未成熟卵的体外培养均会影响到卵母 细胞生长和成熟阶段的印迹。(具体原因可能是母系甲基化印迹建立阶段或在正常雌性 生殖系中未被甲基化的印迹基因的保护阶段受到了影响。[14])目前还没有资料显示临床 应用高剂量的促性腺激素使大量卵母细胞同时成熟是否会改变卵母细胞基因印迹的获
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