Somatic cell nuclear transfer (SCNT) has been successfully used for cloning in a variety of mammalian species. However, SCNT reprogramming efficiency is relatively low, in part due to incomplete DNA methylation reprogramming of donor cell nuclei. We previously showed that ten-eleven translocation 3 (TET3) is responsible for active DNA demethylation during preimplantation embryonic development in bovines. In this study, we constructed TET3-overexpressing cell lines in vitro and observed that the use of these fibroblasts as donor cells increased the blastocyst rate by approximately 18 percentage points compared to SCNT. The overexpression of TET3 in bovine SCNT embryos caused a decrease in the global DNA methylation level of the pluripotency genes Nanog and Oct-4, ultimately resulting in an increase in the transcriptional activity of these pluripotency genes. Moreover, the quality of bovine TET3-NT embryos at the blastocyst stage was significantly improved, and bovine TET3-NT blastocysts possessed more total number of cells and fewer apoptotic cells than the SCNT blastocysts, similar to In Vitro Fertilization (IVF) embryos. Nevertheless, DNA methylation of the imprinting control region (ICR) for the imprinted genes H19-IGF2 in SCNT embryos remained unaffected by TET3 overexpression, maintaining parent-specific activity for further development. Thus, the results of our study provides a promising approach to rectify incomplete epigenetic reprogramming and achieve higher cloning efficiency.

中文翻译：

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TET3 过表达促进牛 SCNT 胚胎的 DNA 重编程和早期发育

体细胞核移植 (SCNT) 已成功用于克隆多种哺乳动物。然而，SCNT 重编程效率相对较低，部分原因是供体细胞核的 DNA 甲基化重编程不完全。我们之前表明，十一十一易位 3 (TET3) 负责在牛的植入前胚胎发育过程中主动 DNA 去甲基化。在这项研究中，我们在体外构建了 TET3 过表达的细胞系，并观察到使用这些成纤维细胞作为供体细胞与 SCNT 相比使囊胚率增加了大约 18 个百分点。TET3 在牛 SCNT 胚胎中的过表达导致多能性基因 Nanog 和 Oct-4 的整体 DNA 甲基化水平降低，最终导致这些多能性基因的转录活性增加。此外，牛TET3-NT胚泡期胚胎质量显着提高，牛TET3-NT胚泡比SCNT囊胚拥有更多的细胞总数和更少的凋亡细胞，类似于体外受精（IVF）胚胎。尽管如此，SCNT 胚胎中印记基因 H19-IGF2 的印记控制区 (ICR) 的 DNA 甲基化仍然不受 TET3 过表达的影响，保持了亲本特异性活性以供进一步发育。因此，我们的研究结果提供了一种有前途的方法来纠正不完全的表观遗传重编程并实现更高的克隆效率。与 SCNT 囊胚相比，牛 TET3-NT 囊胚拥有更多的细胞总数和更少的凋亡细胞，类似于体外受精 (IVF) 胚胎。尽管如此，SCNT 胚胎中印记基因 H19-IGF2 的印记控制区 (ICR) 的 DNA 甲基化仍然不受 TET3 过表达的影响，保持了亲本特异性活性以供进一步发育。因此，我们的研究结果提供了一种有前途的方法来纠正不完全的表观遗传重编程并实现更高的克隆效率。与 SCNT 囊胚相比，牛 TET3-NT 囊胚拥有更多的细胞总数和更少的凋亡细胞，类似于体外受精 (IVF) 胚胎。尽管如此，SCNT 胚胎中印记基因 H19-IGF2 的印记控制区 (ICR) 的 DNA 甲基化仍然不受 TET3 过表达的影响，保持了亲本特异性活性以供进一步发育。因此，我们的研究结果提供了一种有前途的方法来纠正不完全的表观遗传重编程并实现更高的克隆效率。保持特定于父母的活动以进一步发展。因此，我们的研究结果提供了一种有前途的方法来纠正不完全的表观遗传重编程并实现更高的克隆效率。维持特定于父母的活动以进一步发展。因此，我们的研究结果提供了一种有前途的方法来纠正不完全的表观遗传重编程并实现更高的克隆效率。