乐投letou生物报路：清华大学性命科学学院颉伟钻研组在《天然》上颁发题为《RNA聚合酶II在早期胚胎合子基因组激活过程中的动态变动》（The landscape of RNA Pol II binding reveals a step-wise transition during ZGA）的钻研论文，，，，，，揭示了幼鼠早期胚胎中RNA聚合酶II通过“三步走”的模式参加实现基因组激活的过程。。。。。

该发现不仅有助于我们进一步理解合子基因组激活（ZGA，，，，，，zygotic genome activation）这一沉要生物学事务的根基机造，，，，，，也为早期胚胎发育有关疾病与辅助生殖有关钻研提供了沉要的理论基础。。。。。

合子基因组是若何激活的是发育生物学中沉要的科学问题之一。。。。。之前的钻研批注，，，，，，险些所有已钻研的物种的成熟卵母细胞均处于转录寡言状态。。。。。受精后，，，，，，基因组依然在一段功夫内维持寡言，，，，，，而在受精卵割裂到一按时期后（好比幼鼠在2细胞晚期，，，，，，人在8细胞时期），，，，，，基因组迅速激活并实现，，，，，，同时母源堆集的RNA逐步降解，，，，，，最终实现从母源转录组向合子转录组的转变。。。。。

合子基因组的激活通常经历两个阶段，，，，，，即低级ZGA（minor ZGA）与重要ZGA（major ZGA）。。。。。在幼鼠早期胚胎发育过程中，，，，，，低级ZGA肇始于在一细胞中晚期，，，，，，重要转录一幼部门基因和一些沉复序列。。。。。后来的钻研批注基因组中还大领域存在幽微的转录活性，，，，，，并产生一些没有正常PolyA加尾和剪切的低水平转录本。。。。。重要ZGA则产生在二细胞晚期，，，，，，表征为大量基因的正常激活。。。。。

有趣的是，，，，，，通过药物抑造低级ZGA的产生，，，，，，会引起合子基因不能正常激活，，，，，，以及胚胎发育阻滞在二细胞阶段。。。。。ZGA为什么不在受精后立即起头，，，，，，而必要期待一段功夫？？？？？？低级ZGA为什么对胚胎发育沉要？？？？？？合子基因组激活是若何产生的？？？？？？由于早期胚胎尝试资料有限，，，，，，这些沉要的生物学问题一向没有被很好地回覆。。。。。

RNA聚合酶II（Pol II）是转录活动的关键元件。。。。。但由于胚胎样品数量稀少，，，，，，无法使用传统ChIP-seq来检测其在染色质上的散布。。。。。在该钻研中，，，，，，清华大学性命科学学院颉伟课题组与漯河诺唯赞公司（Vazyme Biotech）合作，，，，，，开发了高活络度步骤来检测蛋白和DNA在全基因组相互作用——Stacc-seq，，，，，，实现了在少量细胞水平上进行Pol II的检测，，，，，，并利用该技术系统检测了幼鼠卵母细胞与早期胚胎发育过程中Pol II染色质结合的动态过程。。。。。

钻研人员发现，，，，，，在受精后，，，，，，Pol II选取了“三步走” 的模式来参加基因组激活。。。。。1）肇始结合 (loading)：Pol II在成熟卵母细胞中起头脱离染色质。。。。。在受精卵后期沉新结合在富含CG序列的启动子区域以及部门处于盛开染色质状态的远端区域。。。。。此表，，，，，，Pol II结合位点与亲本遗传的表观基因组部门特点有关。。。。。好比Pol II结合与DNA甲基化出现负有关性。。。。。去除母源DNA甲基化可能导致更多的Pol II结合，，，，，，提醒母源表观遗传建饰可能部门影响Pol II结合。。。。。2）预配置 (pre-configuration)：受精卵进入二细胞早期，，，，，，Pol II起头自动结合到ZGA基因启动子，，，，，，为即将起头的合子基因转录筹备。。。。。这个过程在基因组激活前就已经起头产生，，，，，，钻研人员定名为预配置（pre-configuration）。。。。。3）肇始转录 （production）：随着二细胞进入中晚期，，，，，，大量Pol II在ZGA基因体延长，，，，，，启动转录。。。。。

这些钻研可能很好地诠氏缢为什么ZGA不会受精后立即产生。。。。。由于受精后表观遗传沉编程在产生，，，，，，转录机械（好比Pol II）肇始的结合基因并不都是最终必要转录的基因。。。。。因而，，，，，，ZGA必要期待染色质和转录机械的成熟并最终同步产生。。。。。那么低级ZGA是若何影响合子基因组激活呢？？？？？？有趣的是，，，，，，通过短暂抑造Pol II在低级ZGA时期转录延长，，，，，，而允许其在重要ZGA时转录延长，，，，，，钻研人员发现Pol II可能产生肇始结合，，，，，，但不能产生预配置的转换，，，，，，导致其即不能正常脱离肇始结合区域以及有效结合到ZGA基因区，，，，，，进而导致不充分的合子基因组激活以及部门1细胞Pol II 靶基因（蕴含发育基因）的异常表白。。。。。

这些了局批注，，，，，，低级ZGA对Pol II从肇始结合到预配置的转变极度沉要，，，，，，从而调控合子基因组激活。。。。。最后，，，，，，低级ZGA是若何调控Pol II从肇始结合到预配置的转变呢？？？？？？钻研人员猜测可能由于Pol II的在染色质上的转录活性或低级ZGA产品能够推进或援试熹不变结合在合子基因启动子，，，，，，并形成正反馈机造。。。。。

综上所述，，，，，，该钻研系统地索求了早期胚胎发育过程中合子基因组激活产生过程中的Pol II参加启动基因转录的模式，，，，，，揭示了低级ZGA在Pol II “三步走”和重要ZGA（major ZGA）产生中的沉要职能和机造，，，，，，为进一步探索哺乳动物合子基因组激活和早期胚胎发育机理奠定了理论基础。。。。。

清华大学性命科学学院颉伟教授为本文通讯作者，，，，，，清华大学性命科学学院博士后刘伯峰、徐倩华、王秋军为本文共同第一作者。。。。。合作机构有漯河诺唯赞生物科技股份有限公司（Vazyme Biotech），，，，，，冯速、聂俊伟等人参加共同钻研。。。。。合作尝试室蕴含清华大学医学院那洁课题组，，，，，，中国科学院生物物理钻研所俞洋课题组。。。。。清华大学性命学院颉伟课题组博士生赖方秾、那洁课题组博士生王培哲也在该课题中做出沉要贡献。。。。。

该钻研获得了国度天然科学基金、国度科技部沉点研发打算、北京市科技打算、清华北大性命科学结合中心以及美国霍华德休斯医学钻研所国际钻研学者（HHMI International Research Scholar）的经费支持。。。。。刘伯峰博士获得了清华大学水木学者打算支持，，，，，，徐倩华和王秋军博士获得了清华-北大性命科学结合中心博士后基金的支持。。。。。该钻研也得到了清华大学生物医学测试中心基因测序平台以及推算平台的大力协助和支持。。。。。

原文标题：

The landscape of RNA Pol II binding reveals a step-wise transition during ZGA