8.26云发育论坛报告(颉伟)

听了颉伟老师8.26晚上的一个关于近期工作的汇报，整理如下：

minor ZGA & major ZGA

minor ZGA的特点：虽然只是少量Gene开启转录，但转录量可以达到major的一半以上，有promiscuous transcription，没有表达产物。

zga.jpg

minorZGA一般只转录不到100个基因（以Zscan4为典型），而majorZGA一般有2000多基因。

Questions

minor ZGA的基因是怎么激活的？

promiscuous transcription的生物学意义？

为什么受精后不直接进入majorZGA（block minorZGA会导致胚胎没法正常发育)

Q1.jpg

母源RNA的降解机制

早期母源基因组甲基化的去除这一事件是否与其他生物学事件，如telomere的延长有关？

TADs

不同TAD的重要性可能是context-dependent，有的TAD破坏后会对基因表达产生影响

似乎从ZGA开始，TAD就出现了：

weakTAD.jpg

体细胞核移植的胚胎，minor ZGA，TAD会不一样吗

SCNT_q.jpg

cohesin与TAD形成密切相关，没有cohesin，TAD消失，且这个过程在SCNT中比较特别，会促进SCNT(可能是因为激活了minorZGA，后面figure会提到):

del_cohesin.jpg

minor ZGA的关键作用，可以把minor ZGA理解成Pol II land到genome上的容错机制

minor_SCC.jpg

High-resolution time course

time-course.jpg

minor ZGA是体细胞核带来的，还是胚胎自己产生的？（是胚胎自己产生的，因为1细胞期的时候，minorZGA也并没有发生）

carry_over.jpg

cohesin的双重作用，构建TAD同时抑制minorZGA。但是，TADs的构建和minor ZGA的发生有直接关系吗？是cohesin直接调控了minorZGA基因，还是一个间接结果？Auxin为cohesin阻断剂

dual_cohesin.jpg

Pol II 可能是染色质构象主动的调控者？

Pol II.jpg

Staac-seq: probing Pol II resetting

staac-seq.jpg

Pol II到底结合在什么地方?

Pol IIbinding.jpg

Pol II结合的靶基因不对，它是怎么找到应该要去的地方的？

landing_adjust.jpg

Pol II即使落在细胞核里，一定和染色质结合吗？一定在做转录工作吗？

pol II_staining.jpg

Pol II的靶点切换，提前在minorZGA做好“热身”(pre-configuration)，然后在majorZGA到来时，切换到正确的地方：

pre_configure.jpg

Pol II还和一些激活转录的marker关联在一起

poll II_cor.jpg

总结

sum.jpg

My questions

颉伟老师答疑：

• promiscuous transcription的产物有没有可能是一些非编码RNA，然后这些非编码RNA会和母源mRNA竞争翻译机器，导致母源mRNA的降解为新生mRNA做准备？
  • 很有趣的想法，我觉得是有可能的。一个简单的实验可能是block minor ZGA，看看maternal RNA降解是否还能进行。我们暂时应该还没有做过这个实验。另外promiscuous transcription没有polyA，一般是不能起始翻译的，所以是否能竞争翻译机器是需要检测的。
• Auxin阻断cohesin以后，TAD的结构被破坏同时minor ZGA的基因表达被repress，在这里TAD和minor ZGA的基因表达调控有关系吗？或者这种关系与细胞是否是SCNT有关
  • degrade cohesin之后，minor ZGA基因会被上调，这种现象在mESC和分化细胞中也能看到。我觉的有可能与TAD有关系，我们正在研究这个问题。
• 您提到Pol II可能也是染色质构象的调控者，这种对于某个特定因子是否参与local或者global染色质调控，您觉得可以怎么用实验方法验证？
  • 我能想到的是可以降解Pol II，看看染色质的状态是否在较短时间内发生改变（长时间会有secondary effect).
• 我一直有一个问题是，Hi-C可以寻找调控元件之间的相互作用，ATAC-seq也可以用一些correlation的算法预测enhancer-promoter pairs，这两种方法获得的调控元件互作信息有什么区别呢，而且感觉研究人员经常focus到enhancer或者TSS上，但是很少关注insulator的信息，比如它们会阻断一些远程相互作用的机制。
  • 这两个方法都不太完美，有比较高的假阳性，重合度一般可能也不高，尤其是Hi-C这么找出来的不太准。现在领域里经常需要结合多种信息来最终验证。insulator的信息也会参考（大体上可以结合CTCF与Hi-C信息）。准确预测E-P pair还是领域里没有完全解决的一个问题。