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早期胚胎关键特征认识更进一步

来源:健康报 作者:仰东萍 2017-12-21 14:30:12
  北京大学第三医院乔杰研究组和北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬研究组合作,在前期研究的基础上,对人类植入前胚胎发育的分子机制进行深入分析,揭示了人类早期胚胎DNA去甲基化和从头加甲基化的动态变化、父母本基因组差异甲基化等关键特征,为生殖相关疾病的致病机理探讨提供了重要依据。相关研究论文12月19日在国际权威学术期刊《自然·遗传学》上在线发表。

  据介绍,DNA甲基化是哺乳动物在胚胎发育阶段表观遗传调控的重要事件,对多个生物学过程都至关重要。为进一步了解在精子和卵母细胞受精后,基因组大规模去甲基化的同时,着床前胚胎是否存在从头加甲基化,并分别探讨父母亲本来源的DNA甲基化在胚胎发育中的重编程规律,研究团队通过全基因组DNA甲基化组高通量测序对人类的植入前胚胎进行了系统分析。研究首次发现了人类植入前胚胎发育过程中存在大量特异性的DNA从头加甲基化,这表明在胚胎植入前发育时期,基因组范围的DNA甲基化重编程是大规模去甲基化和局部的加甲基化的动态平衡过程。这些DNA从头加甲基化起主导作用的区域主要集中在DNA重复序列区域,提示其对抑制潜在的转座子转录活性、维持基因组稳定具有重要的调控功能。研究还发现,胚胎内父源和母源基因组DNA甲基化呈不平衡分布,父源基因组DNA去甲基化速度快于母源基因组,胚胎从二细胞阶段开始到植入后,父本基因组的DNA甲基化水平一直低于母本基因组。这表明在胚胎早期发育阶段,母源DNA甲基化记忆对胚胎发育的潜在影响可能更大。研究同时发现,胚胎发育过程中DNA甲基化的不对称分配可以用来追溯同一胚胎内每个细胞的遗传谱系。
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