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H3K4 Methylation Promotes Expression of Mitochondrial Dynamics Regulators to Ensure Oocyte Quality in Mice

卵母细胞 DNA甲基化 细胞生物学 甲基化 表观遗传学 生物 母子转换 线粒体DNA 重编程 基因组印记 基因表达 男科 线粒体 合子 基因 胚胎 遗传学 胚胎发生 医学
作者
Ning‐hua Mei,Shimeng Guo,Qi Zhou,Yiran Zhang,Xiaozhao Liu,Ying Yin,Ximiao He,Jing Yang,Tailang Yin,Liquan Zhou
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:10 (12) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/advs.202204794
摘要

Abstract Significantly decreased H3K4 methylation in oocytes from aged mice indicates the important roles of H3K4 methylation in female reproduction. However, how H3K4 methylation regulates oocyte development remains largely unexplored. In this study, it is demonstrated that oocyte‐specific expression of dominant negative mutant H3.3‐K4M led to a decrease of the level of H3K4 methylation in mouse oocytes, resulting in reduced transcriptional activity and increased DNA methylation in oocytes, disturbed oocyte developmental potency, and fertility of female mice. The impaired expression of genes regulating mitochondrial functions in H3.3‐K4M oocytes, accompanied by mitochondrial abnormalities, is further noticed. Moreover, early embryos from H3.3‐K4M oocytes show developmental arrest and reduced zygotic genome activation. Collectively, these results show that H3K4 methylation in oocytes is critical to orchestrating gene expression profile, driving the oocyte developmental program, and ensuring oocyte quality. This study also improves understanding of how histone modifications regulate organelle dynamics in oocytes.
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