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大家好，本期小编分享一篇在母体储存的材料促进了两者精子和卵母细胞表观遗传学图谱的消失，并负责伴随基因组激活题为Single-cell multi-omic anal ysis pro files defe ctive gen ome activa tion and epige netic repro gram ming asso ciated with human pre-impl anta tion em bryo arrest（单细胞多组分析与人类植入前胚胎停滞相关的缺陷基因组激活和表观遗传学重编程）的论文。 01 研究背景 在哺乳动物发育的植入前阶段，母体储存的材料促进了两者精子和卵母细胞表观遗传学图谱的消失，并负责伴随基因组激活。 在这里，我们利用单细胞甲基组和转录组测序（scM&T-seq）来量化卵母细胞和一系列人类发育过程中的mRNA表达和DNA甲基化单细胞分辨率的胚胎。我们充分描述了胚胎基因组激活和母体高质量发育中的转录物降解和映射关键表观遗传重编程事件胚胎。 通过将这些特征与经过自发cleav年龄阶段停滞的早期胚胎进行比较，如延时成像所确定的，我们可以识别出未能适当停止的胚胎激活它们的基因组或进行表观遗传学重编程。 见图一 人类参考胚胎的scM&T-seq。  图一 （A） 表列出了高质量参考胚胎和细胞的数量。 （B） 通过质量控制和过滤标准的细胞的表达数据的t-SNE分析。 （C） RBBP7的X连接RB结合蛋白7的表达在我们的发育系列中显示出丰度递减，与母体来源一致信使核糖核酸清除。X连锁SNPs的等位基因特异性表达，显示从CL2分离的细胞中分配给参考和替代等位基因的读数百分比雄性胚胎。 （D） 通过不同发育时间点雄性和雌性胚胎中Y-连接基因的表达确定基因组激活 见图二 植入前发育不同阶段基因激活的特征。  图二 （A） 热图显示了前50个阶段特异性激活基因的转录谱。每个发育阶段激活基因的总数显示了阶段，以及最重要的基因本体论术语。 （B） 通过过滤二维t-SNE中差异表达最多的转录物到细胞的主曲线，为每个细胞分配伪时间子空间。 （C） 已知DUX4靶基因的基因表达谱。 （D） DUX4单拷贝同源物DUXA和DUXB的基因表达动力学，分别定位到染色体19和16，以及多能性胚胎转录因子DPPA2和DPPA4。 见图三 人类植入前胚胎表达变异性和谱系承诺的评估。  图三 （A） 从我们的第5天胚泡分离的细胞中与早期和晚期胚泡发育相关的发育标志基因的表达谱。 （B） 上调和下调基因的火山图表示将TE衍生的细胞与ICM进行比较。颜色表示log2比例的差分表达式其中上调的已知TE相关基因和下调的多能干标记以红色突出显示。 （C） TE（XAGE2、RAB31和DLX3）和多能性（DPPA5、POU5F1和CFLAR）的差异表达个体标记基因的盒图表示。黑条表示分布的中位数。威士忌代表95%的置信区间。 （D） 热图显示了胚泡4中的相关系数和已知外胚层（NANOG、NODAL和SMAD4）和原始内胚层（SOX17、BMP6和PGFRA）标记物。 见图四 配子和植入前胚胎的甲基化模式。  图四 （A） 不同发育阶段单个细胞的平均全局DNA甲基化。 （B） 不同注释基因组元件的单细胞甲基化动力学，包括LTR、非LTR-SINE逆转录转座子和CpG岛。 （C） 植入前窗口期间全长LINE1逆转录转座子的甲基化和表达动力学。威士忌代表SD。 （D） DNMT1及其辅助因子UHRF1在植入前发育过程中的表达动态。方框图显示单个细胞的表达水平从具有最高和最低四分位数甲基化的CL2胚胎中分离。威士忌代表95%的置信区间。 见图五 位点特异性甲基化谱。  图五 （A） 精子、卵母细胞、，参考胚胎（CL2r和CL3r）ICM、TE和血白细胞。每个圆圈代表链上的单个CpG二核苷酸，（d）甲基化胞嘧啶，（O） 未甲基化的胞嘧啶。 （B） 条形图显示了在不同发育阶段激活的基因的CpG岛启动子的百分比。 （C） 雷达图突出了与CL2激活相关基因的独特精子和体细胞组织甲基化特征。 （D） LEUTX（一种CL2非CpG岛启动子基因）和APLP2（一种源自CpG岛表达的胚泡表达基因）的甲基化分析启动子。 见图六 自然发育停滞后卵裂期胚胎的表达和甲基化特征。  图六 （A） 热图显示了使用10%的可变基因对来自参考胚胎和停滞胚胎的单个细胞进行聚类。 （B） 根据异常EGA分类的阻滞细胞分布。 （C） 卵母细胞和CL2特异性标记物的t-SNE分析显示卵母细胞与CL2b和CL2r与CL2a细胞聚集。 （D） 在从停滞胚胎分离的细胞中表现出CL2r特异性或CL3r特异性激活的基因的差异表达。顶部面板代表所有 基因，而下面的面板突出显示了单个基因的例子。威士忌代表SD。 （E） 从指定为CL3b的胚胎中分离的单个细胞的平均全局DNA甲基化。点代表个体所有细胞的平均值而黑色虚线表示甲基化范围，灰色虚线表示同等年龄参考胚胎（CL3r）的IQR。 02 研究结论 我们的研究结果表明，未能成功完成这些重要里程碑阻碍了植入前的发展潜力胚胎，并且可能具有重要的意义，类似于非整倍体，对于辅助的成功生殖周期。 好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！ |
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