作者:丁佳 来源:中国科学报 发布时间:2017-7-17
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中科院揭示哺乳动物胚胎染色体3D结构重编程规律

 

本报讯(记者丁佳)中科院北京基因组所刘江团队和上海科技大学黄行许团队合作,揭示了哺乳动物成熟精子和卵子染色体3D结构以及在早期胚胎发育过程中染色体结构的重编程变化,相关成果日前发表在《细胞》上。

哺乳动物配子和早期胚胎的数量非常有限,因此研究团队首先解决了使用少量细胞建立3D染色体结构图谱的难题,获得了小鼠精子、卵子和早期胚胎的高分辨率染色体高级结构图谱。

研究人员进一步研究发现,成熟的卵子没有拓扑结构域,而在精子中普遍存在超远程染色体的相互作用。受精卵和2细胞时期胚胎中染色体高级结构几乎不存在,随着发育的进行,染色体高级结构逐渐建立起来。并且,染色体高级结构的建立不依赖于受精卵基因组转录的激活,而是依赖于基因组的复制。此外,本研究还首次发现染色体的高级结构与DNA甲基化的关联,并且发现早期发育的DNA去甲基化也与染色体的高级结构相关。

该研究为深入了解哺乳动物如何从受精卵发育成一个多功能个体打下了重要基础,为人们认识早期胚胎中真实的3D基因组结构做了良好铺垫,哺乳细胞早期胚胎发育高分辨率染色体高级结构图谱数据将为表观遗传、生物信息研究领域提供宝贵的资源,帮助揭示胚胎发育的奥秘。

对于大多数动物包括人类来讲,生命起始于精子和卵子的结合。然而,精子的细胞核、卵子的细胞核结构却和人体中其他体细胞存在非常大的差别。因此精子和卵子受精后,细胞核中的染色体如何变化、如何变成正常的细胞染色体,一直未被了解。同时,了解哺乳动物发育过程中染色体高级结构的变化,有利于理解人是如何从受精卵发育成个体的。

《中国科学报》 (2017-07-17 第1版 要闻)
 
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