揭示人类胚胎早期发育基因表达调控模式 山东大学陈子江团队再获突破

□记者王原通讯员冯刚报道

本报济南讯近日,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研究成果“ChromatinAccessibilityLandscapeinHumanEarlyEmbryosanditsAssociationwithEvolution”在国际顶级杂志《Cell》发表,首次发布了人类胚胎早期发育过程中染色质开放性的调控图谱。

人的生命都是从受精卵开始的,然而一个受精卵如何发育成一个含有200多种细胞类型、36个重要器官的复杂有机体呢?这是生命科学最大的难题之一。随着生命科学的发展,科学家已经知道,发育的进行需要体内的基因能够按照设定的程序,在特定的时间和特定的地点有序地表达,这个过程也可以称为基因表达的编程。就像计算机程序的运行需要使用计算机语言来编程一样,人体设定基因表达程序的一种“编程语言”被称为“染色体开放状态”。

人受精之后大约有两天的时间非常特殊,这一个时期的细胞和人类其他所有的细胞都有巨大的差异,这段时间的胚胎几乎没有基因表达。那么如何让人的基因开始表达,哪些基因会先表达、哪些基因后表达,一直以来科学家都难以研究这个过程。山东大学生殖医学研究中心陈子江教授团队和中科院北京基因组研究所刘江教授团队等克服困难,建立了超微量细胞的检测方法,在国际上首次研究了人类胚胎基因组表达的激活机制。科学家找到了启动人类基因组表达的关键分子(OCT4),并发现进化过程中早出现的基因(老基因)会先表达、而后出现的基因往往会后表达,也就是说老基因的调控开关最先被打开。

该研究揭示了人类胚胎早期发育的基因表达调控模式,为人类的生育繁衍、遗传病的防控以及优生优育提供了理论基础,是人类进化及胚胎发育研究领域的重大突破。

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