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发现人类进化新机制山大科学家在国际顶尖

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近期,我国科学家在国际上首次揭示了人类胚胎有序基因表达发育进化的奥秘,这一成果昨天在国际学术期刊《细胞》上发表。研究团队首次研究了人类胚胎基因组的激活机制,发现引发基因突变的DNA片段只在胚胎当中特别活跃,其产生的基因突变能够更为有效地传递到后代当中,从而引起人类的进化。

据了解,国际顶级杂志《Cell》在线发表了山东大学生殖医学研究中心陈子江教授团队与中国科学院北京基因组研究所刘江教授团队等合作完成的题为“ChromatinAccessibilityLandscapeinHumanEarlyEmbryosandItsAssociationwithEvolution”的研究成果,首次报道了人类早期胚胎发育过程中染色质开放性的调控图谱。这一研究意味着中国科学家首次揭露出基因“编程语言”的奥秘,并发现了人类进化的重要新机制。

在生命科学领域,对脊椎动物的早期胚胎发育过程中的基因表达谱和表观遗传学分析,还只是局限在斑马鱼、小鼠等模式生物,对人类早期胚胎发育的染色质调控的动态图谱探究探索还是一片空白。最新研究中,科学家采用的是DNase-Seq技术(DNaseI超敏感位点是指基因组里对DNaseI高敏感的位点,最容易受到外源加入的DNaseI的切割,从而说明该区域暴露、具有可接近性和调节基因组的功能)。他们发现在人胚胎合子期基因组激活阶段打开的染色质中,富集了著名的OCT4基因的结合位点,进一步证实OCT4基因(OCT4是干细胞多能性维持中的重要转录因子)在人类胚胎合子期基因组激活中是必须的,但是在小鼠胚胎发育中则不必须。

这一研究的另一重要发现是进化中年轻的基因更倾向在胚胎发育晚期建立开放染色质并表达,而进化中较早出现的基因则相反。值得注意的是,人类胚胎的合子期基因组激活发生在受精卵卵裂到8细胞期,而小鼠则发生在受精卵卵裂到两细胞期。

中科院遗传发育所研究员陆发隆认为,我国科学家的这一研究具有里程碑意义,为今后对早期胚胎发育研究提供了海量的调控动态信息,将有力推动我们对个体生命起始以及生命程序展开的认识。




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