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マウス、ネズミ、豚、牛、およびヒトを含むほぼすべての哺乳類種は、ヒツジやウサギではなく、初期の着床前発達における雄の前核の脱メチル化によりゲノム全体のエピジェネティックな再プログラミングを受けます。この研究では、5-メチルシトシンに対する抗体との免疫蛍光染色により、移植前マウスおよびラット胚のDNA脱メチル化のダイナミクスを調査および比較しました。初期のラット前染色胚の脱メチル化速度の詳細な分析を初めて実行し、ラット接合体の雄の前核の活性脱メチル化は、マウス胚よりも遅い動態で進行することを示しました。日付の交尾を使用して、マウスの交尾後3時間、ラット胚で6時間後に等しくメチル化された雄と雌のプロヌクレイが観察されたことがわかりました。ただし、男性と女性の前核のメチル化レベルの違いは、マウスでの交尾後8時間、ラットで10時間後にすでに観察される可能性があります。交尾後10時間で、マウスの雄のプロヌクレイは完全にデメチル化されましたが、交尾後の16時間後のラット接合は依然として雄の前核の検出可能なメチル化を示しました。さらに、両方の種で、in vivoと比較してin vitroで発生した胚でより高いDNAメチル化レベルが発見されました。これは、in vitro胚操作と培養後の胚遺伝子発現の異常の可能性のある理由の1つである可能性があります。
マウス、ネズミ、豚、牛、およびヒトを含むほぼすべての哺乳類種は、ヒツジやウサギではなく、初期の着床前発達における雄の前核の脱メチル化によりゲノム全体のエピジェネティックな再プログラミングを受けます。この研究では、5-メチルシトシンに対する抗体との免疫蛍光染色により、移植前マウスおよびラット胚のDNA脱メチル化のダイナミクスを調査および比較しました。初期のラット前染色胚の脱メチル化速度の詳細な分析を初めて実行し、ラット接合体の雄の前核の活性脱メチル化は、マウス胚よりも遅い動態で進行することを示しました。日付の交尾を使用して、マウスの交尾後3時間、ラット胚で6時間後に等しくメチル化された雄と雌のプロヌクレイが観察されたことがわかりました。ただし、男性と女性の前核のメチル化レベルの違いは、マウスでの交尾後8時間、ラットで10時間後にすでに観察される可能性があります。交尾後10時間で、マウスの雄のプロヌクレイは完全にデメチル化されましたが、交尾後の16時間後のラット接合は依然として雄の前核の検出可能なメチル化を示しました。さらに、両方の種で、in vivoと比較してin vitroで発生した胚でより高いDNAメチル化レベルが発見されました。これは、in vitro胚操作と培養後の胚遺伝子発現の異常の可能性のある理由の1つである可能性があります。
Virtually all mammalian species including mouse, rat, pig, cow, and human, but not sheep and rabbit, undergo genome-wide epigenetic reprogramming by demethylation of the male pronucleus in early preimplantation development. In this study, we have investigated and compared the dynamics of DNA demethylation in preimplantation mouse and rat embryos by immunofluorescence staining with an antibody against 5-methylcytosine. We performed for the first time a detailed analysis of demethylation kinetics of early rat preimplantation embryos and have shown that active demethylation of the male pronucleus in rat zygotes proceeds with a slower kinetic than that in mouse embryos. Using dated mating we found that equally methylated male and female pronuclei were observed at 3 hr after copulation for mouse and 6 hr for rat embryos. However, a difference in methylation levels between male and female pronuclei could be observed already at 8 hr after copulation in mouse and 10 hr in rat. At 10 hr after copulation, mouse male pronuclei were completely demethylated, whereas rat zygotes at 16 hr after copulation still exhibited detectable methylation of the male pronucleus. In addition in both species, a higher DNA methylation level was found in embryos developed in vitro compared to in vivo, which may be one of the possible reasons for the described aberrations in embryonic gene expression after in vitro embryo manipulation and culture.
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