Epigenetic mechanisms in mammalian development

Abstract

Metilacija DNA jedan je od izrazito važnih procesa u razvoju sisavaca te u diferencijaciji matičnih stanica koje se tako, poprimajući specifičan ekspresijski obrazac zahvaljujući epigenetskim modifikacijama njihovih genoma, usmjeravaju u točno određeni tip stanica sa specifičnom funkcijom te se sprječava njihovo vraćanje u nediferencirano stanje. Brojni enzimi sudjeluju u uspostavljanju metilacijskih oznaka u DNA te su također otkriveni oni koji pomažu u uklanjanju takvih oznaka. Naime, upravo je uklanjanje metilacijskih oznaka važno za pravilan razvoj predimplantacijskog embrija budući da se tada odvija veliki val epigenetskog reprogramiranja u kojemu se uklanjaju epigenetske oznake s roditeljskih genoma, koji pritom slijede različite mehanizme demetilacije, te se uspostavlja pluripotentno stanje stanica koje će potom omogućiti njihovu diferencijaciju. Razvitak tehnika sekvenciranja i analize epigenoma u pojedinim stadijima ranog embrionalnog razvitka omogućili su veće razumijevanje epigenetskog reprogramiranja u razvoju sisavaca te su dosadašnja saznanja o istom predstavljena u ovom radu.DNA methylation is one of extremely important processes in mammalian development and in differentiation of the stem cells which are, by establishing specific expression pattern thanks to epigenetic modifications of their genomes, directed in determined cell type with specific function and their return to undifferentiated condition is prohibited. Numerous enzymes are involved in DNA methylation and the ones that help in removing methylation were also discovered. The removal of methylation is important for regular development of preimplantation embryo, since a big wave of epigenetic reprogramming takes place then which enables removal of epigenetic marks from parental genomes, that undergo different mechanisms of demethylation, and establishment of pluripotency in the cells which are going to differentiate later. Developing of sequencing techniques and epigenome analysis in certain stages of early embryonal development have enabled greater understanding of epigenetic reprogramming in mammalian development and knowledges about it so far are presented in this paper