发布时间:2014-10-11 13:49 原文链接: 研究发现胚胎可接收亲本特有的信息层

  最近,旧金山州立大学的研究人员发现,解释一个新胚胎遗传密码的信息,根据它来自于父亲还是母亲而有所不同。

  研究人员在2014年10月9日《PLOS Genetics》发表的一篇文章中,详细阐述了精子和卵子传递成功繁殖所需要的信息的多层过程。尽管一层是被转移的DNA密码,这项新研究发现了不是由DNA编码的信息,所谓的“表观遗传学”信息,有助于细胞解释遗传密码。

  科学家们已经知道这些“表观遗传学标记”,它们影响着新胚胎的发育计划,是由生物学修改蛋白质而产生的,称为组蛋白,可形成细胞内紧密卷绕的DNA。但是新的研究表明,来自精子细胞的标记,与来自卵母细胞(或卵细胞)的信息是与众不同的。

  旧金山州立大学副教授Diana Chu说:“我们能够证明,来自父亲的大量标记,与通过母亲传递的有所不同。这项研究为研究人员进行调查开辟了新的途径。这些不同标记的作用是什么?它们为什么有所不同?”

  Chu和旧金山州立大学及斯克里普斯研究所的同事,研究了秀丽隐杆线虫(C. elegans)的精子和胚胎,以确定哪种组蛋白标记——包括组蛋白变体和修饰——是精子特有的,并在新精子细胞和新胚胎形成过程中追踪它们。他们发现,精子中组蛋白修饰的数量,比胚胎中组蛋白修饰的数量少2.4倍,表明当新的精子细胞形成时,表观遗传学标记被广泛清除。但是这种清除是不完整的:研究人员确定了一个组蛋白变体和六个组蛋白修饰——可能还有更多,它们保留在精子内,最终被传递到新的胚胎中,可能帮助其正常发育。

  Chu说:“如果DNA是书,那么这些变体和修饰就是书签。它们可以帮助细胞阅读这本书。”

  这一发现为科学家增加了另一个维度,来探究遗传信息从亲本传递到子代的复杂过程。Chu补充说,这一发现有重要的健康意义,因为在一个人生命几年甚至几十年才表现出来的发育和行为障碍,可能是起源于胚胎发育的早期阶段。

  她说:“这些不同层次的遗传学和表观遗传学信息相结合才起作用。如果你不了解它们全部,你就不能理解细胞正确分裂的复杂性,以及它们如何创造一个可在许多不同水平长期发挥功能的生命。”

  下一步的研究,将确定精子特有的其他表观遗传学标记,也更仔细地研究一个特定组蛋白变体(被称为HTAS-1)的作用和功能。

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