如何揭示人类胚胎发育的「编程语言」?
3月9日,世界顶级杂志《细胞》发表了由广州医科大学第三医院刘建桥教授与中国科学院基因组研究所刘江、山东大学陈子江合作完成的题为“色彩学可及性景观scapeinhumanilyembrysanta association with evolution”的研究成果。这项研究在世界上首次报道了人类早期胚胎发育中染色质开放的调控图谱,揭示了人类胚胎发育和进化的奥秘。?
众所周知,人类的生命始于受精卵,但受精卵是如何发育成拥有200多种细胞类型和36个重要器官的复杂有机体的呢?这个过程是生命科学中最大的问题之一。?
科学家们已经知道,发育需要人体内的基因在特定的时间和地点按照设定的程序有序表达,这个过程被称为“基因表达式编程”。类似于计算机编程,人体有一套用于设置基因表达的“编程语言”——也称“染色体开放状态”。据悉,刘建桥教授团队发表的研究成果已经解读了这种“编程语言”是如何指导人类胚胎的基因表达的。据报道,人类受精后两天左右是非常特殊的。这一时期的细胞与所有其他人类细胞都非常不同。在此期间,胚胎中几乎没有基因表达。所以如何让人的基因表达,哪些基因先表达,哪些基因后表达,一直是科学家研究这个过程的难点。?
在这项研究中,在伦理委员会的批准和指导下,研究人员从82对不孕夫妇(女性输卵管阻塞,正常精子和卵子)中提取了样本。为了找到基因表达的“开关”,研究团队建立了超微细胞的检测方法,最终找到了启动人类基因组表达的关键分子“Oct4”,发现在进化过程中较早出现的基因会先表达,而较晚出现的基因往往表达较晚,即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。