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新研究揭示胚胎發(fā)育早期基因組的組裝特征

2019-05-24 11:10來源：生物谷


最新一項研究表明，卵母細胞受精后立即會出現(xiàn)DNA活性和非活性區(qū)域的分化，該現(xiàn)象甚至在基因被激活之前就已經(jīng)出現(xiàn)。該研究將有助于更好地了解單個受精卵母細胞發(fā)育成由許多不同細胞類型組成的完整生物體的機制。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Nature》雜志上。


受精卵最終會發(fā)育成一個完整的，由數(shù)萬億個具有多種功能的細胞組成的有機體。盡管這些細胞具有不同的功能，但所有這些細胞中的DNA都是相同的。細胞的特性由基因組的特定表達譜決定。但其中的決定機制并不清楚。


DNA在細胞核中并不是隨機分布的，他們在空間上具有活性和非活性區(qū)域的區(qū)分。不同的區(qū)域則由被稱為Lamina Associated Domains，或LAD的結(jié)構(gòu)分隔。


“這導致了染色體的空間異質(zhì)性的形成，與靠近LAD的部分相比，存在于LAD間的部分更容易被激活。”


為了進一步研究清楚，研究人員開發(fā)了一種新方法，通過該方法，他們可以在胚胎發(fā)育的早期分析LAD和LAD中DNA的組織。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在胚胎中的基因被激活之前，受精卵中的DNA已經(jīng)出現(xiàn)了LAD區(qū)域和非LAD區(qū)域的劃分。因此，LAD的形成在基因活動開始發(fā)揮作用之前。


此外，研究人員發(fā)現(xiàn)胚胎發(fā)育過程中基因的活性隨著LAD結(jié)構(gòu)的變化而變化。因此，似乎將DNA組織成LAD和LAD之間是一個非常早期的事件，最終導致細胞的身份。

新開發(fā)的方法及相關(guān)結(jié)果表明，該方法可用于進一步研究從單個受精卵母細胞形成整個生物體所涉及的機制。在未來，這將有助于更好地了解正常發(fā)育，但也會對胚胎發(fā)育過程中可能出現(xiàn)的問題提供更多見解。