Epigenetičko programiranje gameta u životinja

završni rad

• Naslov (engleski): Epigenetic programming in animal gametes
• Autor: Iva Sošić
• Mentor: Gordana Lacković-Venturin (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2017-07-06, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija

Sažetak

Epigenetički uzorci se uspostavljaju tijekom razvoja embrija i ostaju stabilni u somatskim stanicama odrasle jedinke, ali se reprogramiraju u germinativnoj liniji kako bi se zajamčila pluripotentnost budućih preimplantacijskih embrija. Epigenetičke oznake koje upravljaju ekspresijom gena uključuju DNA metilaciju, histonske varijante i modifikacije. Mete DNA metilacije u sisavaca su gotovo uvijek CpG dinukleotidi. Među CpG otocima se nalaze i diferencijalno metilirane regije germinativne linije od kojih je mali broj utisnut. Geni su utisnuti karakteristično za spol te se njihove oznake ne brišu postfertilizacijski, nego ostaju kao cjeloživotna memorija roditeljskog porijekla alela u novoj generaciji. Metilacija DNA se koristi za utišavanje pokretnih genetičkih elemenata pomoću proteina piRNA puta, a prisutna je i na drugim neutisnutim regijama. Za metilaciju DNA je ključan DNMT3A:DNMT3L kompleks. Dostupnost metilacijske mašinerije pojedinoj regiji genoma reguliraju histonske modifikacije koje se uspostavljaju uz pomoć nekolicine enzima i faktora. Tako CFP1 i SETD1 postavljaju ''zaštitnu'' oznaku H3K4me3, a KDM1B ju uklanja. Transkripcija je također odgovorna za dostupnost regija metilaciji te za uspostavljanje permisivnog stanja kromatina (H3K36me3) združivanjem RNA polimeraze II sa SETD2. Za postferitilzacijsko održavanje oznaka, ali i za de novo DNA metilaciju je posebno bitan ZFP57. Još nije poznato koji faktori utvrđuju koje se regije smiju metilirati. Pogreške u metilaciji i nepotpuna metilacijska mašinerija najčešće će dovesti do nevijabilnosti embrija ili razvoja bolesti u odrasle jedinke. Zakaže li u germinativnoj liniji reprogramiranje, moguće je nasljeđivanje promijenjenog epigenoma kroz gamete. Epigenom može biti promijenjen okolišno, primjerice toksikantima i životnim stilom.

Sažetak (engleski)

Epigenetic marks are established during the embryo development and remain stable in the somatic cells of an adult but are reprogrammed in the germ line to grant pluripotency of future preimplantation embryos. Epigenetic marks that regulate gene expression include DNA methylation, histone variants and histone modifications. Targets of DNA methylation in mammals are almost always CpG dinucleotides. Among CpG islands there is a small number of imprinted germline differentially methylated regions. Genes are imprinted in asymmetrical fashion in male and female embryos. Their marks are maintained after fertilization as a lifelong memory of parental origin of the allele in the new generation. DNA methylation is also used for silencing mobile genetic elements via piRNA pathway proteins and can also be found at other non-imprinted regions. The DNMT3A:DNMT3L complex is the key protein for DNA methylation. Histone modifications which are established by a variety of enzymes and factors determine accessibility of certain regions of the genome to methylation machinery. Together, CFP1 and SETD1 establish the H3K4me3 ''protective'' mark, whereas KDM1B removes it. Transcription helps make certain regions of the genome accessible and helps establish a permissive state of chromatin (H3K36me3) through joining of RNA polymerase with SETD2. ZFP57 is an important factor in both post-fertilization maintenance of methylation and de novo DNA methylation. It is not yet known which factors decide which regions to methylate. Mistakes during methylation and incomplete methylation machinery will most likely lead to non-viable embryos or development of disease in the adult. Inheritance of changed epigenome is possible if germline reprogramming fails. Epigenome can be environmentally altered either by toxicants or by lifestyle.

• Ključne riječi: epigenetičke oznake; metilacija DNA; gamete
• Ključne riječi (engleski): epigenetic marks; DNA methylation; gametes
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:308729
• Studijski program: Naziv: Molekularna biologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) molekularne biologije (univ. bacc. biol. mol.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-09-18 12:20:29