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我科學(xué)家率先揭示人類(lèi)胚胎發(fā)育和進(jìn)化奧秘

2018-03-10 來(lái)源:OFweek醫療科技網(wǎng)  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:科學(xué)家們克服了研究材料缺乏的難題,建立了微量細胞的研究方法,在國際上首次研究了人類(lèi)胚胎基因組的激活機制,找到了啟動(dòng)人類(lèi)基因組表達的關(guān)鍵分子(Oct4)。

人類(lèi)的生命從受精卵開(kāi)始。一個(gè)受精卵如何發(fā)育成一個(gè)含有200多種細胞類(lèi)型、36個(gè)重要器官的復雜有機體,是生命科學(xué)最大的難題之一。就像計算機程序的運行需要使用計算機語(yǔ)言來(lái)編程一樣,人體設定基因表達程序的一種“編程語(yǔ)言”被稱(chēng)為“染色體開(kāi)放狀態(tài)”。近期,我國科學(xué)家在國際上首次解讀了這種“編程語(yǔ)言”如何指揮人類(lèi)胚胎的基因表達,相關(guān)研究在3月9日發(fā)表于國際頂級期刊《細胞》。

本次的研究成果打開(kāi)了認識人類(lèi)胚胎發(fā)育基因表達調控的大門(mén),使我國在人類(lèi)發(fā)育領(lǐng)域的研究中處于國際領(lǐng)先地位,這一研究成果將會(huì )為人類(lèi)的優(yōu)生優(yōu)育提供理論基礎。

據介紹,我們體內的各種細胞幾乎都有大量基因的表達。然而,人受精之后大約有兩天的時(shí)間非常特殊,這段時(shí)期的細胞和人類(lèi)其它所有的細胞都有巨大的差異,這段時(shí)間的胚胎幾乎沒(méi)有基因表達。如何讓人的基因開(kāi)始表達,哪些基因會(huì )先表達、哪些基因后表達,一直以來(lái)都是研究難點(diǎn)。

科學(xué)家們克服了研究材料缺乏的難題,建立了微量細胞的研究方法,在國際上首次研究了人類(lèi)胚胎基因組的激活機制,找到了啟動(dòng)人類(lèi)基因組表達的關(guān)鍵分子(Oct4)。他們發(fā)現,在進(jìn)化歷史中,最先出現的基因(老基因)會(huì )先表達、而最后出現的基因往往會(huì )后表達。究其原因是細胞設定程序讓老基因的調控開(kāi)關(guān)最先被打開(kāi)。

該研究還揭示了人類(lèi)進(jìn)化的一個(gè)重要新機制。DNA的突變會(huì )引起人類(lèi)的進(jìn)化,DNA序列中有一類(lèi)被稱(chēng)為轉座子的DNA片段,它們常常會(huì )從一個(gè)區域跳到另一個(gè)區域,這種跳動(dòng)就會(huì )產(chǎn)生DNA突變??茖W(xué)家們在該研究中判斷轉座子引起人類(lèi)進(jìn)化的重要原因是引起人類(lèi)進(jìn)化的轉座子恰恰主要在胚胎中處于活躍狀態(tài),使人類(lèi)基因組產(chǎn)生新突變,而只有在胚胎中產(chǎn)生的突變,才更可能傳遞到后代中,從而引起人類(lèi)的進(jìn)化。

該成果由中國科學(xué)院北京基因組所劉江團隊與山東大學(xué)附屬生殖醫院陳子江團隊、廣州醫科大學(xué)劉見(jiàn)橋團隊合作完成。中科院北京基因組所劉江團隊長(cháng)期致力于胚胎發(fā)育研究,此前已連續三次在《細胞》雜志發(fā)表文章,揭示DNA甲基化圖譜在哺乳動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)的繼承規律,更新了關(guān)于受精后DNA甲基化圖譜重編程的傳統認識。

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