胎牛血清助力科研，組蛋白H3表達調節親代胚胎的轉變

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受精卵如何經過分裂和分化成為一個高度組織化的胚胎，這是一個基本但重要的發育生物學問題。一方面，配子發生是終端細胞分化途徑之一。另一方面，受精后，受精卵重新獲得全能性。在這些過程中，表觀遺傳信息被廣泛而有力地建立、消除和重置。隨后，胚胎細胞通過激活譜系特異性基因，以及抑制非譜系基因以防止其異位表達來獲得不同的細胞命運。這種基因表達程序是由染色質結構和組裝介導的，以限制細胞的可塑性。

組蛋白是染色質的主要蛋白質成分，對特定染色質結構的建立和維持至關重要，與不同的細胞命運相關。典型或復制偶聯(RC)組蛋白(即H3、H4、H2A和H2B)在S期表達，主要在DNA復制過程中被納入基因組。在后生動物中，已經發現了幾種組蛋白H3變異，其中包括復制變異H3和替換變異H3.3。組蛋白變體通常是復制無關的(RI)，在整個細胞周期中表達，并調節多種生物過程。單細胞生物如酵母只具有H3.3樣組蛋白，而后生動物同時具有H3.3-和H3-樣組蛋白，這表明H3可能在后生動物發育中起著更特殊的作用，例如調節不同的細胞命運。其中H3為RC組蛋白，H3.3為RI組蛋白變體。

后生動物RC組蛋白通常由在多個染色體位置發現的基因簇編碼。例如，人類基因組在兩條染色體上有14個組蛋白H3基因，而秀麗隱桿線蟲基因組在四條染色體上有15個組蛋白H3基因。此外，H3和H3.3的氨基酸序列有97%的相似性，是所有真核生物中最保守的兩種蛋白質。然而，H3和H3.3在第31位和第87 - 90位氨基酸的主序列不同，與組蛋白伴侶的相互作用不同，基因組分布也不同。在功能上，H3.3通常與活性轉錄相關，并富含翻譯后修飾(PTMs)，如H3K36me2和H3K4me3。相反，與抑制性染色質相關的PTMs，如H3K27me2/3和H3K9me2/3，優先發生在H3上。此外，最近對幾種生物的研究表明，H3.3在小鼠、果蠅和非洲爪蟾的配子發生和早期胚胎發育過程中發揮保守作用。在秀麗隱桿線蟲中，去除H3.3并不致命，但會降低生育力和生存能力以應對壓力。

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