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DNA甲基化修饰影响染色质结构、基因表达,进而影响细胞行为,可调控胚胎的发育。已知小鼠胚胎受精后由氧化羟基化及DNA修复所介导的DNA去甲基化直接调控合子基因组重塑,然而斑马鱼早期发育中DNA甲基化变化的研究结果尚存在争议,且可能的参与DNA去甲基化的机制更未见报道。本研究首先对斑马鱼发育早期的基因组DNA甲基化胞嘧啶(5mC)水平进行连续时期的定量测量,发现基因组DNA甲基化水平从受精后到4细胞期逐渐下降,然后稳定持续至32到64细胞期,然后逐渐上升。此后基于斑马鱼的未受精卵、受精卵、中囊胚转化期胚胎的转录组高通量测序,发现了卵子中高表达的尿嘧啶DNA糖基化酶编码基因unga,已知其参与DNA损伤修复过程,预示其可能涉及调控DNA去甲基化。本研究发现,Unga蛋白在卵裂期就存在于细胞核中;体外实验证明其具有切除DNA中错配的尿嘧啶的活性。利用吗啉环修饰的反义寡核苷酸抑制胚胎中的unga表达,引起前中囊胚转化期DNA甲基化水平升高,使许多合子基因的转录滞后、转录水平下降;同时导致胚胎外包过程变慢,外包形态异常,发育至体节形成期开始死亡。另一方面,将体外合成的unga mRNA注射到胚胎中,能够造成前中囊胚转化期的基因组DNA甲基化程度降低,使许多合子基因的转录时期前移、且被激活的合子基因呈现出启动子区域部分位点甲基化程度降低的现象;但胚胎的发育没有出现大的异常。这些结果表明,Unga在斑马鱼胚胎基因组的DNA去甲基化、激活合子基因的表达及正常发育中发挥了重要的作用。对Unga的糖基化酶活性位点的突变研究还表明,其对DNA的去甲基化作用依赖于切除错配尿嘧啶的活性。在过表达unga的胚胎中,染色质组蛋白的H3K4me3和H3K27me3水平增加,表明Unga介导的DNA去甲基化有利于染色质的重修饰,从而控制合子基因的转录。最后,本研究发现Unga与脱氨基酶Dctd、Apobec2a在上调合子基因转录过程中具有协同性,暗示了Unga调控DNA去甲基化依赖于DNA修复。本项研究的结果表明,斑马鱼早期胚胎中发生了Unga介导的DNA去甲基化,不同于哺乳动物早期胚胎中的DNA去甲基化机制。但Unga介导DNA去甲基化的具体分子机制,还有待进一步的研究。