《自然》杂志刊发了中国科学院北京基因组研究所研究员刘江团队与中国科学院院士、山东大学附属生殖医院教授陈子江团队合作研究成果。
该研究首次揭示了人类早期胚胎中的染色体三维结构的动态变化，并发现CTCF蛋白对于早期胚胎发育中拓扑相关结构域（TAD结构）有着重要的调控功能，为进一步揭示人类胚胎发育机制提供了理论基础。
染色体三维结构是重要的表观遗传因素，与基因的表达调控密切相关。
染色体三维结构的动态变化影响着细胞功能的发挥、疾病的发生等。
人类个体发育从精卵结合形成受精卵开始，经历早期胚胎发育过程，由一个细胞逐渐分裂分化形成一个含有上百种细胞类型、多种器官的复杂有机体。
“人类精子和卵子受精后，细胞核中的染色体结构如何变化，哪些生物学分子会影响胚胎中的染色体结构变化，一直以来是未被解决的科学问题。
此外，精子在形态和功能上与其他终末分化的细胞截然不同，染色体在人类精子中如何压缩折叠还并不清楚。”论文第一作者、中国科学院北京基因组研究所特别研究助理陈雪鹏表示。
基因组染色体的三维结构由拓扑相关结构域（TAD）基本单元构成。
研究人员对精子及人类早期胚胎发育过程中的染色体结构动态变化情况进行了描绘。
研究结果显示，在成熟的人类精子中没有TAD结构并且没有检测到染色质调节蛋白CTCF，这与在小鼠精子中的情况完全不同。
受精后，胚胎中TAD结构非常模糊，在后续的胚胎发育中染色体逐渐建立清晰的TAD结构。
陈雪鹏指出，需要注意的是，不同于小鼠胚胎和果蝇胚胎，人类早期胚胎中阻断合子基因组激活（ZGA）可以抑制TAD结构的建立。
进一步研究发现，CTCF蛋白在合子基因组激活之前表达量非常有限，在TAD结构出现的合子基因组激活时期表达量会迅速上升。
在胚胎中敲低CTCF蛋白可以导致TAD结构显著变弱，这表明在合子基因组激活时CTCF蛋白的表达对于人类早期胚胎的TAD结构建立至关重要。
“该研究让我们深入了解人类精子和早期胚胎染色体结构的独特性，对改善试管婴儿技术、促进优生提供理论的基础。”刘江说。
他同时指出，当前该领域存在的瓶颈是，在少量细胞的情况下，染色体结构的分辨率较低。
“下一步，我们将不断优化方法，提高分辨率，并力争通过我们的研究，解决临床上的问题，造福人类。”
近日，华北理工大学生命科学学院教授王希胤课题组在染色体研究中获突破。相关科研成果在《自然-协议》（NatureProtocols）发表。据介绍，染色体是执行遗传功能的关键结构与功能单元，重建祖先细胞核......
在生命的微观世界里，细胞分裂时有着严格的染色体分配原则。按照经典遗传学和细胞生物学理论，细胞有丝分裂或减数分裂后，每个子细胞核都应该至少获得完整的一套单倍体染色体，这样才能保证细胞正常发育和发挥功能。......
近日，中国科学院海洋研究所海藻种质库团队在大型海藻基因组学研究方面取得重要突破，成功构建了海带的高质量染色体水平参考基因组。该成果发表在国际期刊《科学数据》。这是该团队在海洋经济藻类基因组研究领域取得......
据最新一期《自然·通讯》杂志报道，包括澳大利亚麦考瑞大学在内的国际科学家团队，在合成生物学领域取得了重大成就，成功完成了世界上首个合成酵母基因组中最后一条染色体的创建，拼上了最后一块“拼图”。酿酒酵母......
上海交通大学医学院研究员洪登礼团队首次揭示了胚胎发育组织保护其干细胞基因组的机制，并证明该机制与发育疾病（如儿童肿瘤）的发生密切相关，将为进一步研究发育疾病的发病学和预防医学提供重要的理论和实验指导；......
93年前，时任红一方面军第一军团第三军军长的黄公略在江西省吉安市青原区东固畲族乡六渡坳指挥部队转移时，遭敌机袭击壮烈牺牲。近年，疑似黄公略烈士遗骸在江西省吉安市青原区东固畲族乡出土。复旦大学科技考古研......
以色列魏茨曼科学研究所YonatanStelzer和AmosTanay共同合作，近期取得重要工作进展。他们发现了小鼠胚胎及胚外组织发育中BMP4表达的时序性差异调控机制。相关研究成果2024年9月18......
瑞典卡罗林斯卡学院和荷兰马斯特里赫特大学科学家携手，成功开发出一种新检测技术，能在单次检测中精准筛查出胚胎内所有已知的基因变异。与现有检测方法相比，该技术更准确快捷，为那些有遗传疾病的父母诞下健康宝宝......
科技日报讯（记者刘霞）瑞典卡罗林斯卡学院和荷兰马斯特里赫特大学科学家携手，成功开发出一种新检测技术，能在单次检测中精准筛查出胚胎内所有已知的基因变异。与现有检测方法相比，该技术更准确快捷，为那些有遗传......
科技部网站7月8日消息，为规范人类基因组编辑研究行为，促进人类基因组编辑研究健康发展，国家科技伦理委员会医学伦理分委员会研究编制了《人类基因组编辑研究伦理指引》，供相关科研机构和科研人员参考使用。以下......