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重磅|揭示人类胚胎发育“编程语言”!广医三院刘见桥团队在人类胚胎发育和进化合作研究中获突破

发布时间:2018.03.10 来源:医院办公室 发布人:医院办公室 点击数:1854
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导言:3月9日,国际顶级杂志《Cell》在线发表了广州医科大学附属第三医院刘见桥教授与中科院基因组所刘江、山东大学陈子江合作完成的题为“Chromatin Accessibility Landscape in Human Early Embryos and Its Association with Evolution”的研究成果,该研究全球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,揭示了人类胚胎发育和进化的奥秘。


科 研 动 态

3月9日,国际顶级杂志《Cell》在线发表了广州医科大学附属第三医院刘见桥教授与中科院基因组所刘江、山东大学陈子江合作完成的题为“Chromatin Accessibility Landscape in Human Early Embryos and Its Association with Evolution”的研究成果,该研究全球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,揭示了人类胚胎发育和进化的奥秘。



研究成果发表在《cell》



众所周知,人类生命是从受精卵开始,从受精卵如何发育成为一个含有200多种细胞类型、36个重要器官的复杂有机体,这一过程是生命科学最大的难题之一。科学家们已经知道,发育需要人体内的基因能够按照设定的程序、在特定时间和特定地点有序表达,这一过程即为“基因表达编程”。类似于计算机运行程序需要使用计算机语言编程,人体设定基因表达也有一套“编程语言”——又被称为“染色体开放状态”刘见桥教授团队参与合作发表的此项研究成果,解读了该“编程语言”如何指挥人类胚胎的基因表达。




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。

该研究中,在伦理委员会批准和指导下,研究人员从82对不孕症夫妇(女性输卵管障碍,精子卵子正常)取材,为寻找基因表达的“开关”,研究团队建立了超微量细胞的检测方法,最终找到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,也即是说老基因的调控开关最先被打开;该研究在国际上首次研究了人类胚胎基因组表达的激活机制。


此外,科学家们进一步发现,脱氧核糖核酸(DNA)的突变会引起人类进化。具体来说,DNA序列中有一类片段被叫做“转座子”,顾名思义是它们常常从一个区域跳到另一个区域,导致DNA突变。科学家们推测,当转座子在胚胎中处于活跃状态,使人类基因产生突变,便有可能传递到后代中,最终引起人类的进化。


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,不仅对人类生殖发育研究意义重大,也对认识生命起源有着重大启示;奠定了我国在人类进化及胚胎发育研究领域的国际领先地位。


文/综合自中国新闻网、山东大学官网、“BioArt”微信公众号



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