生殖細胞表觀遺傳研究獲新進展 對後代影響重大
本文已影響1.05K人
本文已影響1.05K人
日前,國際權威學術期刊《細胞》以封面文章的形式,發表了北京大學喬傑、湯富酬研究團隊的研究成果——人類原始生殖細胞的轉錄組和DNA甲基化組景觀圖。該項成果爲探究人類生殖細胞表觀遺傳重編程、DNA甲基化隔代遺傳及幹細胞向精卵定向分化等問題提供了理論基礎,對開展輔助生殖技術安全性評估、疾病對後代影響評價等研究具有重要意義。
據介紹,DNA甲基化是重要的表觀遺傳修飾方式,它不改變基因序列和功能,但能夠通過改變染色質結構、DNA構象、DNA穩定性等,控制基因表達,影響胚胎髮育、幹細胞分化甚至癌症的發生。換句話說,我們從祖先那裏獲得的DNA只是遺傳的基礎,而基因如何表達,例如我們的眼睛和頭髮顏色更像爸爸還是媽媽,則有賴於DNA甲基化的調控。
人類原始生殖細胞是發育爲成熟的精子和卵細胞的前體細胞。人類胚胎在發育過程中有兩輪大規模的DNA甲基化組重編程發生:第一輪發生在受精後的植入前胚胎中,第二輪發生在植入後的生殖細胞中。2014年,該課題組首先報告了人類植入前胚胎DNA甲基化特徵,相關成果發表在《自然》雜誌上。
此次,研究團隊對人類胚胎中第二輪DNA甲基化組重編程過程及其對基因表達網絡的調控關係進行了分析。該研究主要取得5個重要進展。
首先,在基因表達特徵方面,處於發育早期階段的人類原始生殖細胞與小鼠原始生殖細胞類似,印證了用小鼠作爲模式動物研究原始生殖細胞發育過程的重要性。與小鼠不同的是,人類原始生殖細胞並不表達關鍵的轉錄因子基因SOX2,而表達SOX家族另兩個基因SOX15和SOX17。其次,關於X染色體重新激活,在人類植入後的雌性胚胎中,每個細胞兩條X染色體中的1條會隨機失活,以保持兩性的X染色體劑量相同。研究團隊發現,在發育到第4周的人類雌性胚胎的生殖細胞中,失活的X染色體已經完成了重新激活,明顯早於小鼠。三是人類原始生殖細胞會經歷大規模的DNA甲基化擦除,並且在發育到第10周~11周時,DNA甲基化水平會從植入後早期胚胎中的92%降低到7%左右,達到最低點。四是包括微衛星序列ALR在內的一些重複序列元件,其DNA甲基化不會被完全擦除,爲人類隔代遺傳現象的表觀遺傳學分析提供了有用線索。五是在如此大規模的DNA甲基化組重編程過程中,轉錄組水平的基因表達網絡保持了高度穩定,提示表觀遺傳調控的其他關鍵組分特別是組蛋白的各種共價修飾,在這一過程可能起了關鍵作用。
北京大學的郭帆博士、閆麗盈博士、博士生郭紅山、博士生李琳是這篇論文的並列第一作者。
受損聽覺恢復研究:調控可使耳蝸毛細胞再生
除了造血幹細胞,其他幹細胞也能在疾病治療中大展拳手
細胞治療進入臨牀 臨牀研究質控被提要求
生殖器皰疹會影響懷孕嗎 生殖器皰疹是怎樣傳染的
細胞研討會首次在亞洲舉行 聚焦癌症研究
外國癱瘓男子借鼻細胞重建脊椎後能重新走路
深圳免疫細胞治療技術獲國家重點新產品證書
全國首例試管嬰兒重回實驗室 研究輔助生殖技術
衛生部研究PM2.5對健康的影響
生雙胞胎會隔代遺傳嗎
細胞研討會:中國癌症研究有引領潛力
研究發現走路時嚼口香糖會對機體和生理功能產生影響
中國遺傳代謝病研究中心揭牌儀式在京舉行
基因研究首次揭示:南北方6大遺傳差異
墨爾本醫生仿生心臟研究獲突破 將進行人體試驗
基因研究首次揭示:南北方6大遺傳差異
新研究:去除衰老細胞可減緩認知衰退
關於牛初乳對嬰幼兒免疫影響研究的新進展
相關研究使幹細胞移植後白血病複發率下降20%
日本研究發現大腸息肉細胞變異易致癌