Gene efect materni. Codificarea proteine ​​din ovocit

În afară de transfer simplu genomul matern al ovocitului poartă, de asemenea, un produs de gene specifice necesare pentru embrionegeza timpurie până la activarea genomului zigotului. In activarea genomului zigot mouse-ul are loc la stadiul de două celule, persoana - la stadiul de 4-8 celule.

Deoarece după ovocitului reluarea meioză nu sintetizează noi transcrieri ARNm și gena embrion nu este activat înainte ca celulele etapa 2, ovocitul trebuie să păstreze transcrieri și proteinele necesare pentru nevoile sale în timpul tranziției de-ootsitarno embrionare. Genele care codifică proteine ​​ale ovocitului care sunt în ea și o funcție importantă în etapele timpurii ale embriogenezei, sunt numite „gene efect materne“.

Nu este surprinzător faptul că puțini proteine, codificate de gene efect matern [-ovocit specific linker histonă HI (H1F00), nucleoplasmin 2 (Npm2), metiltransferaza-1 DNA izoenzimei ootsitarnaya (Dnmtlo)], sunt implicate în mecanismele de reglementare epigenetice a genei care începe în ovocit și continuă în timpul devreme embriogenezei. Toate aceste gene sunt cunoscute efecte materne, precum și cele care încă să fie descoperite, arată modul în care ovocitul nefertilizat este capabil să afecteze fătul, în plus față de contribuția sa la genomul embrionului propriu-zis.

H1F00 - un linker histona H1-ovocitului specific, care este asociat cu cromatina în etapa SE ovocitului maturizării și mai departe, până la un stadiu de embrion două tetrachoric când este înlocuită treptat cu H1 somatic. Deoarece somatice histone H1 linker joacă un rol important în reglarea funcțiilor cromatină H1F00 expresie specifică în ovocite și embrioni timpurii indică posibilitatea rolului său important în remodelarea cromatinei în timpul tranziției-ootsitarno embrionare.

spre deosebire de H1F00, Rolul Npm2 (proteina conținută în nucleele oocitelor și a embrionilor perioada pe termen periimplantatsion) a fost demonstrată în menținerea structurii cromatinei. Embrionii Npm2 - / - șoareci femele Npm2 care lipsesc și ei pier înainte de implantare, după cum Npm2 arătat că este necesară pentru a menține structura normală a nucleoli. În special, ei nu au heterocromatinei și histone deacetilat NC, care sunt de obicei situate în RIM perinukleolyarnom ovocitelor și a embrionilor timpurii.
Prin urmare, acest model demonstrează rolul important al reglementării de stat a cromatinei și arhitectonică nucleară timpurie embriogenezei.

Un alt factor care este important pentru reglementarea epigenetice gene efect matern, - DNMT1. Forma ootsitarnaya sale (Dnmtlo) reprezintă Dnmtl izoformă proteină care este exprimată numai în cultivarea ovocitului și embrion timpuriu sub influența unui promotor specific-ovocit. Embrionii sunt generate din ovocitele Dnmtlo deficienți, de asemenea, caracterizată prin absența Dnmtlo și mor în etapele ulterioare ale dezvoltării fetale.

Acești embrioni sunt caracterizate prin defecte întipărire, demetilare necorespunzătoare evidențiată în anumite gene loci și pierderea expresiei genei alele specifice. Se crede că Dnmtlo necesar mai ales în etapa de 8 celule, unde este mutat temporar din citoplasmă, locul de localizare permanenta a nucleului.

La șoareci femele gena inactivat Zar1 există o ovogeneză normală, ei începe în mod normal, procesul de fertilizare, pronuclei dar nu converg și dezvoltarea majorității embrionilor este inhibată la o etapă de celule. Acei embrioni individuali care reușesc să ajungă în etapa două celule, a existat un declin al expresiei complex de proteine ​​necesare pentru transcriere, ceea ce constituie o încălcare a mecanismului de activare a genomului embrionar.

în timp ce Zar1 important pentru dezvoltarea embrionului la etapa două celule, Mater (altă proteină codificată de gena efect matern) este exprimat în oocitelor și a embrionilor preimplantare și joacă un rol important în dezvoltarea embrionului într-o etapă ulterioară. Studiul funcțiilor acestor proteine ​​ne poate aduce mai aproape de intelegerea mecanismelor de reglementare a fuziunii genomurilor paterne si materne de activare embrionare genomului si embriogeneza timpurie.