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Étude : H2AK119ub1 est nécessaire pour l'hérédité maternelle de H3K27me3

Une étude épigénétique au centre de RIKEN pour les sciences médicales intégratrices prouve qu'en cellules d'oeufs de souris, les modifications à l'histone H2A à la lysine 119 étendent le travail préparatoire pour des modifications fonctionnelles héritées d'ADN de la mère.

Dans les livres et les films, un groupe de personnes sur une mission spéciale envoie toujours un scout pour faire la reconnaissance avant qu'elles effectuent. Parfois, les scouts laissent les signes ou les bornes qui permettent au groupe de savoir où là devrait disparaître.

Les chercheurs aboutis par Azusa Inoue au centre de RIKEN pour les sciences médicales intégratrices au Japon ont découvert un repère laissé en cellules infertilisées d'oeufs qui déterminent quelles modifications d'ADN seront héritées si l'oeuf est fécondé.

Particulièrement, ils ont constaté que sans modifications initiales à l'histone H2A à la lysine 119--H2AK119ub1 techniquement appelé--les modifications transmissibles postérieures ne se produiraient pas. Une fois laissée se développer, une conséquence de ce déficit était un placenta agrandi après implantation d'embryon. Cette étude était publiée en génétique de nature le 5 avril.

Depuis de nombreuses années on nous a enseigné à l'école que les traits acquis n'étaient pas hérités. Dans un certain sens c'était correct ; l'étirage de votre col beaucoup pour obtenir la nourriture n'aura pas comme conséquence les enfants avec de plus longs cols. Cependant, votre fonctionnement d'ADN peut être modifié durant toute votre durée. Par exemple, la structure d'ADN en chromosomes est supportée par les histones appelées de protéines.

Quand des histones sont modifiées, elles peuvent changer comment des gènes sont exprimés en fuselage. C'est epigenetics, et une étude précédente par Inoue et collègues a prouvé que la tri méthylation acquise du H3 d'histone à la lysine 27 (abrégez avec reconnaissance à H3K27me3) en cellules mammifères d'oeufs peut être héritée. Dans l'étude neuve, l'équipe avait l'habitude la technologie inférieur-entrée CUT&RUN appelé pour commencer à répondre à la question de la façon dont ceci se produit.

D'abord, les chercheurs ont examiné le calage des deux modifications différentes d'histone. Ils ont constaté que chaque gène montrant H3K27me3 a également montré H2AK119ub1 en cellules d'oeufs de souris. Soupçonnant son importance, les chercheurs ont assommé deux protéines qui composent H2AK119ub1 en cellules d'oeufs. l'Inférieur-entrée CUT&RUN a prouvé que les cellules d'oeufs de coup de grâce ont eu beaucoup moins de H3K27me3 que des contrôles à un sous-ensemble de gènes qui introduisent normalement H3K27me3 dans le prochain rétablissement.

Ainsi, H2AK119ub1 agit comme un genre de borne laissé par un scout, recensant où H3K27me3 suivant devrait suivre.

Nous avons découvert que H2AK119ub1 est nécessaire pour l'hérédité maternelle de H3K27me3, effectuant à la voie H2AK119ub1-H3K27me3 un lecteur important dans l'hérédité épigénétique de transgenerational dans les mammifères. »

Azusa Inoue, centre pour les sciences médicales intégratrices, RIKEN

Les chercheurs ont alors trouvé que quelque chose qu'ils n'ont pas prévue. Le contrôle a prouvé que la perte de H3K27me3 était elle-même héritée par les embryons fécondés, et ne pourrait pas être renversé. En outre, ce déficit abouti a augmenté le pouvoir de destruction--fausses-couches--et placentas agrandis. « Il était étonnant pour constater que les défectuosités dans la modification de l'histone des oeufs sont irréversiblement héritées par des embryons et entraînent des conséquences à long terme à l'étude, » dit Inoue.

Les résultats ont ainsi montré cela en dépit de l'ADN normal dans la cellule d'oeufs de souris, si les directives correctes--premières modifications H2AK119ub1 et puis H3K27me3--étaient manquantes, les fausses-couches et les placentas agrandis pourraient se produire. Ces découvertes ont des implications cliniques, particulièrement pour le médicament reproducteur et les défectuosités placentaires. « La prochaine opération, » dit Inoue, « est voir si des maladies ou environnements environnants peuvent affecter la modification héritable d'histone. »

Source:
Journal reference:

Mei, H., et al. (2021) H2AK119ub1 guides maternal inheritance and zygotic deposition of H3K27me3 in mouse embryos. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-021-00820-3.