人類早期胚胎發(fā)育調(diào)控研究獲新突破

發(fā)布日期：2019-05-03 10:42:56 瀏覽次數(shù)：237 評論：0

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本報訊哺乳動物的胚胎發(fā)育起始于單個受精卵細胞,，父母的表觀遺傳記憶信息在通過精子和卵母細胞傳遞給下一代的過程中,，DNA甲基化及去甲基化扮演著極其重要的角色,。我國學(xué)者的一項最

　　本報訊（記者王丹通訊員仰東萍）哺乳動物的胚胎發(fā)育起始于單個受精卵細胞,，父母的表觀遺傳記憶信息在通過精子和卵母細胞傳遞給下一代的過程中,，DNA甲基化及去甲基化扮演著極其重要的角色,。我國學(xué)者的一項最新研究,，在全基因組水平上分析了人類植入前胚胎的DNA甲基化動態(tài)模式,，從而在國際上首次實現(xiàn)了人類早期胚胎發(fā)育過程DNA甲基化調(diào)控機理的系統(tǒng)研究,。7月23日,，相關(guān)研究論文在國際頂級期刊《自然》上在線發(fā)表。
　　此項研究由北京大學(xué)第三醫(yī)院喬杰研究組與北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院湯富酬研究組合作完成,。研究人員指出,，這一研究的發(fā)現(xiàn)為人們提供了一個全面的人類早期胚胎DNA甲基化調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究框架，對于人類認識自身早期胚胎發(fā)育過程中表觀遺傳調(diào)控機制,、輔助生殖技術(shù)的安全性評估與改善,、臨床上疑難病例的診治均具有重要意義。
　　據(jù)介紹,，DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾形式,，在許多生物學(xué)過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，包括基因表達調(diào)控,、基因印記維持,、X染色體失活狀態(tài)維持以及抑制轉(zhuǎn)座子重復(fù)序列的轉(zhuǎn)座等。其中,，哺乳動物甲基化組最顯著的全基因組范圍的改變發(fā)生于胚胎植入前發(fā)育過程以及原始生殖細胞分化,、發(fā)育過程。然而,，由于技術(shù)上的困難以及所需研究材料的缺乏,，研究人員一直無法在全基因組水平上分析人類植入前胚胎的DNA甲基化動態(tài)模式。
　　研究人員介紹,，該研究成果主要體現(xiàn)在5個方面：第一,，受精前，精子和卵母細胞中的DNA甲基化程度均很高,，而受精后,，父母的表觀遺傳記憶均被大規(guī)模擦除，到植入前的囊胚階段,，胚胎的DNA甲基化水平降到最低點,。但是在這一全基因組范圍的DNA去甲基化過程中，標(biāo)記著印記基因的DNA甲基化得以精確維持和保留,。第二,，受精前,，精子基因組DNA甲基化程度顯著高于卵母細胞，而在受精之后,，來自精子的父源DNA去甲基化速度快于來自卵母細胞的母源DNA去甲基化速度,。到受精卵晚期，父源DNA甲基化程度已經(jīng)低于母源DNA甲基化程度,。第三,，受精卵基因組DNA去甲基化過程呈現(xiàn)強烈的異質(zhì)性，在相同發(fā)育階段的不同受精卵中,，基因組DNA的甲基化程度有顯著差異,。第四，在人類早期胚胎DNA甲基化組的大規(guī)模去甲基化過程中,，與進化上更年輕,、更活躍的轉(zhuǎn)座子相比，進化上更古老的轉(zhuǎn)座子重復(fù)序列上的DNA去甲基化程度更徹底,。這表明,，人類早期胚胎在植入前發(fā)育過程中，在擦去表觀遺傳記憶和抑制轉(zhuǎn)座子重復(fù)序列的轉(zhuǎn)座活性之間巧妙地取得了平衡,。第五,，首次發(fā)現(xiàn)在人類卵母細胞中的非CpG位點上存在大量的DNA甲基化，并且發(fā)現(xiàn)基因區(qū)的非CpG位點的甲基化程度跟相應(yīng)基因的表達成正相關(guān)關(guān)系,，說明非CpG位點的甲基化可能參與調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄,。

關(guān)鍵詞： 胚胎

(文/小編)

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