Week9

第9周 2018— 7.16-7.21原文链接：Inherited DNA methylation primes the establishment of accessible chromatin during genome activationdoi: 10.1101/gr.228833.1172018年5月发表于Genome Res.概括提出问题：动物受精后表观修饰会从配子全部或部分遗传给后代，这个过程需要正确的转录调控，尤其是在ZGA（zygotic genome activation）时期，但是这些遗传的表观修饰是如何影响转录调控的并不清楚。方法：染色质开放状态与转录调控紧密相关，且开放染色质被认为是顺式调控元件，包括启动子、增强子、沉默子和位点控制区。因此他们通过ATAC-Seq的技术对染色质开放图谱进行研究。结果：发现了两条机制模型，一是启动子处的开放染色质展现出现的优先性（sequential priority of emergence）, 且从配字遗传的未甲基化的CpG可以精准启动染色质的开放位置。二是远端区域的高甲基化水平是从精子遗传的，且可以促进DNA甲基化转录因子的结合，如Pou5f3,Nanog等。结论：在斑马鱼ZGA过程中，遗传的DNA甲基化特征对染色质开放状态建立有影响。结果与方法（1）ZGA时期的染色质开放图谱斑马鱼早期胚胎形成包含两个ZGA时期，一个是minor phase（从64细胞时期开始），另一个是major phase（在1k细胞时开始出现）。他们为了研究ZGA过程中遗传的表观特征对后代转录调控的影响，利用ATAC-seq的技术对斑马鱼早期胚胎形成的5个时期（the 64-cell (2 hpf), 256-cell (2.5 hpf), 1k-cell (3 hpf), oblong (3.7 hpf) and dome (4.5 hpf) stages）进行染色质谱图分析。ZGA 在minor phase染色质开放性被启动染色质开放区域数目逐渐增多如Fig1 A 所示

64-cell 时期64细胞时期时只检测到很少一部分开放染色质区域，其中包括miR-430 cluster，之前有研究报道过miR-430基因在64细胞时期转录。（Fig1 B）

256-cell时期256细胞时期检测到398个开放区域，其中有160个编码基因在启动子处展现了染色质的 可及性（Fig1C）。

发现promoter accessibility 与transcription activity 紧密相关采用的方法时通过GSEA分析，分别对ATAC-seq信号在启动子基因和early ZGA基因进行富集。（Fig1 D,E）

image.pngZGA 在major phase染色质开放程度爆发式增高ZGA major phase开放染色质区域数目增加在1k细胞时期发现开放染色质区域暴增，检测到5383个区域，oblong时期19160个开放染色质区域，dome时期26219个区域（Fig 1A , 2A）。

启动子处的开放染色质区域数目减少他们又对开放染色质区域的位置（promotor,gene body,intergeneic region) 做了具体分析，发现位于启动子处的染色质区域逐渐减少，从63%——39%——29%（Fig 2B）。

GO分析接下来对这三个时期(1k,oblong，dome)每个时期新增开放染色质区域相关的基因做GO分析，发现与DNA binding密切相关，与转录因子的活动呈现一致性（Fig 2C）。

（2）未甲基化的CpG启动accessible promoters的出现

（3）转录因子以高甲基化水平调节accessible distal regions