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作者：孙琦;李英瑞;隗健凯;董波;
单位：中国海洋大学方宗熙海洋生物进化与发育研究中心;中国海洋大学海洋生物多样性与进化研究所;
摘要：为研究DNA 5mC甲基化在海鞘早期胚胎发育中的特征及功能，本研究利用全基因组亚硫酸氢盐测序检测了萨氏海鞘胚胎发育过程中的32细胞期、112细胞期、原肠胚期和尾芽中期胚胎的全基因组DNA 5mC甲基化水平。结果发现，CG类型占比最大，约为84.7%～86.4%,而CHG和CHH类型占比分别约为2.0%～3.0%和10.7%～12.4%,这说明萨氏海鞘DNA 5mC甲基化主要以mCpG为主要模式。对四个时期全基因组DNA 5mC甲基化水平统计分析发现，不同发育阶段DNA 5mC甲基化水平存在差异，特别是在32细胞期至112细胞期，DNA 5mC甲基化程度显著降低。各时期间的差异甲基化基因富集在泛素蛋白转移酶活性通路，这暗示DNA 5mC甲基化修饰的蛋白泛素化在萨氏海鞘早期胚胎发育过程可能发挥重要作用。用DNA 5mC甲基化抑制剂5-氮胞苷处理萨氏海鞘胚胎，结果发现降低DNA 5mC甲基化水平导致胚胎发育畸形，表明维持DNA 5mC甲基化水平对萨氏海鞘胚胎发育至关重要。进一步对DNA 5mC甲基化抑制剂处理后的胚胎和对照组中的胚胎进行转录组测序发现，与对照组相比，5-氮胞苷处理后显著影响到925个基因的表达，其中有192个基因表达显著升高，733个基因表达显著降低，GO富集分析表明差异基因主要富集在G蛋白偶联受体和DNA结合转录因子活性通路。本研究构建了海鞘胚胎的DNA 5mC甲基化图谱，证明维持一定水平的DNA 5mC甲基化是胚胎早期发育所必须的，研究结果为理解DNA 5mC甲基化修饰的起源和功能演化提供了基础数据。
关键词：海鞘;;DNA 5mC甲基化;;早期胚胎发育;;甲基化抑制剂;;全基因组亚硫酸氢盐测序
基金资助：崂山实验室科技创新项目(LSKJ202203001)资助~~
