《自然》:研究发现生物进化关键机制

来自伦敦大学学院(UCL)的胚胎学家最近解决了一个困扰科学家一个多世纪的谜题。他们发现了在胚胎发育最初阶段帮助较高级进化生物——包括人类——从低级生物例如鱼类中分离出来的关键机制。以上结果发表在10月10日在线版《自然》上。 在发育早期,很多未分化细胞构成的胚胎首先需要确定如何排列,以最终形成完全发育的身体。这一过程称为“原肠胚形成”。 在这一阶段,细胞分化为3层,第一层是“外胚层”,它最终会形成中胚层和内胚层。在高等脊椎动物(例如哺乳动物和鸟类)中,中胚和内胚层在胚胎中心的轴部产生。但是在低等动物(例如两栖类和鱼类)中,这两个胚层沿着胚胎边缘产生。 利用鸡卵和能反应细胞三维移动的最新成像设备,科学家证明了高等脊椎动物和低等动物之间原肠胚形成的差异。研究小组发现,高等脊椎动物在胚胎中间形成轴的原因在于进化中,它们需要新的“细胞插入”机制。小组同时发现了胚胎用来控制这些细胞移动的分子。 关于......阅读全文

研究揭示组蛋白变体调控早期胚胎发育新机制

  近日,华中农业大学动物科学技术学院、动物医学院苗义良团队研究成果在Advanced Science在线发表。研究针对鼠猪早期胚胎系统地揭示了H2A.Z在早期胚胎发育过程中的动态分布规律,并首次证实了H2A.Z的分级富集参与调节哺乳动物早期胚胎的基因表达和组蛋白修饰状态。  在哺乳动物早期胚胎发育

科学家发现远古病毒碎片是胚胎发育的关键因素

  在辅助生殖过程中,许多胚胎在植入子宫前就停止了发育,尤其在8细胞期(8C)阶段,这一发育阻滞现象成为生殖医学领域长期未解的难题。如今,这一难题有了关键线索。  1月23日,浙江大学基础医学院/浙江大学医学院附属妇产科医院研究员、长聘副教授梁洪青,浙江大学医学院附属妇产科医院主任医师、教授张丹,联

揭示胚胎发育过程中关键信号通路的表观遗传调控机理

  哺乳动物基因组DNA中的5-甲基胞嘧啶(5mC)是一种稳定存在的表观遗传修饰,通过DNA甲基转移酶(DNMTs)催化产生。近年来研究发现,TET双加氧酶家族蛋白可以氧化5mC,从而介导DNA发生去甲基化。虽然DNA甲基化在哺乳动物基因组印记和X染色体失活等过程中具有非常重要的作用,但是DNA甲基

眨眼:意外进化是关键

眨眼对眼睛的健康和功能至关重要。它有多种作用,如保持眼睛清洁,保护眼睛,甚至传达非语言线索。然而,眨眼的起源仍然是一个谜。为了阐明这个问题,来自佐治亚理工学院、塞顿山大学和宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组对弹涂鱼进行了研究,这是一种独特的两栖鱼类,主要生活在陆地上。该研究旨在了解为什么眨眼是陆地上生

胚胎发育的基本过程

胚胎发育一、胚胎发育过程(蛙的受精卵发育)二、特征⒈卵裂期细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或有所缩小⒉桑椹胚时期及其以前的细胞,每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能,属于全能细胞。当胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑葚,叫做桑葚胚(morula)。⒊囊胚中有一个含有

揭秘胚胎发育奥秘!为何发育中胚胎细胞彼此并不相同?

  近日,一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中,来自纽约大学的科学家们通过研究阐明了在胚胎发育(embryogenesis)过程中细胞变得彼此不同的分子机制,相关研究结果或能帮助阐明胚胎发育的遗传规律,同时也能帮助理解疾病发生和出生缺陷的原因。图片来源:commons.wik

遗传发育所等发现植物重复基因对的进化规律和机制

  全基因组重复事件是生物界中的一个普遍现象,目前在很多物种中都有报道。重复基因对的功能分化是植物产生新基因的来源,为植物基因组进化注入新的动力,但是目前重复基因对的进化规律和机制并不是十分清晰。  为了研究重复基因对的进化机制,中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜课题组与美国普渡大学教授马渐新以

酸浆属果实进化发育基因组变异机制研究新进展

  茄科酸浆属(Physalis)宿存花萼在受精后随浆果发育迅速膨大,形成“中国灯笼”或膨大花萼综合征(ICS)这一创新形态,包裹浆果。然而,酸浆属果实形态、生化特性及其起源背后的遗传基础有待探究。  中国科学院植物研究所研究员贺超英研究组等合作完成了毛酸浆(Physalis pubescens s

稻子为何能陆生?进化分蘖调控机制是关键

  记者从云南大学获悉,该校农学院胡凤益研究员及其合作团队近日成功揭示了陆稻在陆生适应性进化中的分蘖调控作用机制。《自然》子刊《自然·通讯》在线发表了这一成果。  植物株型对作物产量具有重要作用,许多禾本科作物的驯化历史都经历了共有、平行的株型变化模式,即具有分蘖减少的转变。例如,玉米、高梁、小麦、

我国首次解释纤毛突变引起胚胎体轴发育缺陷的分子机制

  在国家自然科学基金项目(项目编号:31422051、81301718)等资助下,中国海洋大学赵呈天教授课题组在纤毛调控胚胎体轴发育方面取得重要进展。研究成果以“Cilia-driven Cerebrospinal Fluid Flow Directs Expression of Urotensi

染色体异常引起人类早期胚胎发育阻滞机制获解析

中南大学基础医学院研究员、中信湘雅生殖与遗传专科医院研究员林戈课题组的一项新研究,首次在全染色体组水平解析了非整倍体对人类早期胚胎发育的影响,为理解相关遗传问题提供了新视角。6月5日,该成果发表于《自然-遗传学》(Nature Genetics)染色体非整倍性是导致人类早期胚胎发育受阻、流产和出生缺

研究证实精子指导胚胎早期发育

中科院北京基因组所研究员刘江及其研究团队,以斑马鱼为模型,发现子代会选择性地继承父本而抛弃母本的DNA甲基化图谱,从而揭示了精子对遗传使命的新贡献,有助于揭开从受精卵到个体发育的奥秘。《细胞》杂志日前以封面文章的形式特别报道了该发现。  生命得以延续的基础是遗传,父母的DNA序列信息会遗传

胚胎发育后成说的概念

后成说(也称渐成说)是关于胚胎发育的一种假说。认为无论卵细胞还是精子中都不存在生物体发育的雏形,生物体的各种组织和器官都是在个体发育过程中逐渐形成的。在授精过程发现(于十九世纪后期)之前,人类对生物个体发育的认识就是两种截然不同观点—预成论(先成论)与渐成论(后成论)之争的历史。

胚胎发育之谜?刘江揭开面纱

  DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰。以高等动物为例,个体从受精卵发育成成体的过程中,DNA甲基化图谱都是动态变化的,会调控不同的细胞往不同的方向分化。因此,建立DNA甲基化图谱对理解生殖细胞形成和胚胎发育至关重要。刘江(中)团队合影  在基金委“细胞编程和重编程的表观遗传机制”重大研究计划中,

胚胎发育先成说的概念

先成说(也称预成说):关于胚胎发育的一种假说,认为卵细胞或是精子中存在生物体发育的雏形,即生物体的各种组织和器官。十八世纪预成论vs渐成论之争,随着细胞理论的出现、哺乳动物卵子的发现以及授精过程的显微观察而尘埃落定—先成说被彻底抛弃。

研究发现进化分蘖调控机制是稻子陆生的关键

  记者从云南大学获悉,该校农学院胡凤益研究员及其合作团队近日成功揭示了陆稻在陆生适应性进化中的分蘖调控作用机制。《自然》子刊《自然·通讯》在线发表了这一成果。  植物株型对作物产量具有重要作用,许多禾本科作物的驯化历史都经历了共有、平行的株型变化模式,即具有分蘖减少的转变。例如,玉米、高梁、小麦、

研究鉴定促进绵羊卵母细胞成熟和早期胚胎发育关键代谢物

  近日,四川农业大学动物科技学院教授周光斌和中国科学院西北高原生物研究所研究员杨其恩课题组共同在Journal of Advanced Research发表文章。该研究成功鉴定了促进绵羊卵母细胞成熟和早期胚胎发育的关键代谢物,为提高卵母细胞成熟和胚胎培养提供了新的视角。  通过利用超灵敏微量代谢组

关键蛋白调节大脑发育

正常的大脑发育需要神经元和非神经元(也称为神经胶质)细胞之间的相互作用。筑波大学的研究人员在一项新研究中揭示了蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)1的丧失如何导致神经胶质细胞破裂并影响大脑的正常发育。 PRMT修饰其他蛋白质的特定氨基酸,从而调节细胞的关键功能,例如存活,增殖和发育。在迄今为止已确定的

研究发现自然杀伤细胞促进胚胎发育的转录调控新机制

  中国科学技术大学免疫学研究所教授魏海明、傅斌清和田志刚课题组合作研究发现,蜕膜自然杀伤细胞(NK细胞)高表达转录因子PBX1,能够增强生长因子转录,促进胚胎发育;NK 细胞 PBX1 功能异常与不明原因复发性流产病因存在相关性。研究成果于4月1日以PBX1 Expression in Uteri

鉴定出胚胎发育期间控制皮肤细胞长出毛囊或汗腺机制

  在一项新的研究中,来自美国洛克菲勒大学的研究人员鉴定出在胚胎发育期间参与控制皮肤细胞长成汗腺还是毛囊的分子信号和时间选择。他们描述了他们如何利用小鼠的独特性质更多地了解皮肤细胞发育的过程。相关研究结果发表在2016年12月23日那期Science期刊上,论文标题为“Spatiotemporal

刘博洋等揭示代谢体对于胚胎早期发育的重要调控机制

  胚胎早期发育过程中,卵细胞所提供的mRNA和蛋白质调控了发育的初始阶段,包括细胞核分裂、体轴建立以及胚盘形成,这种调控称为母体效应(maternal effect)。随着胚胎的不断发育,母体mRNA逐渐消耗和降解,合子基因开始表达,发育由最初的母体效应控制转变为胚胎本身的合子基因所控制,这种转变

研究揭示胚胎期小胶质细胞稳态调控神经发育的新机制

  神经系统(CNS)作为一个高度复杂、精密有序的结构,从早期胚胎发育的开始,就伴随着非神经组织的驻留。其中,小胶质细胞(Microglia)作为神经系统的固有免疫细胞,来源于卵黄囊中的原始巨噬细胞,并在胚胎大脑发育形成血管时侵入大脑皮层内,在神经前体细胞周围聚集形成一个特殊的微环境,并构建出独特的

早期胚胎发育中的单胚胎细胞基因表达(一)

Single-embryo Gene Expression for Early Embryo DevelopmentMylene Yao, M.D. Assistant ProfessorDept. of Obstetrics and Gynecology Stanford UniversityMy

早期胚胎发育中的单胚胎细胞基因表达(二)

“We picked 42 genes to validate on the BioMark system,” Dr. Yao said. “We picked them to represent different functional categories.”“We used the F

遗传发育所利用非编码RNA揭示小麦多倍体形成与进化机制

  普通小麦是异源六倍体,染色体组分别为A组(来自乌拉尔图小麦)、D组(来自粗山羊草)和B组(未确定但可能来自与S组相关的山羊草)。普通小麦形成经历两次杂交和两次染色体组加倍过程。在这个过程中,染色体组加倍伴随基因组冲击而发生修饰或重组等。  中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普研究组长期从事小麦

酸浆属果实进化发育基因组变异机制取得的研究进展

  茄科酸浆属(Physalis)宿存花萼在受精后随浆果发育迅速膨大,形成“中国灯笼”或膨大花萼综合征(ICS)这一创新形态,包裹浆果。然而,酸浆属果实形态、生化特性及其起源背后的遗传基础有待探究。  中国科学院植物研究所研究员贺超英研究组等合作完成了毛酸浆(Physalis pubescens s

胚胎左右不对称发育过程中细胞周期调控纤毛形成机制

  动物胚胎如何由一个均一的卵裂球发育为具有头尾、背腹和左右等不对称特征的胚胎,是发育生物学中一个重要的研究领域。为纪念创刊125周年,Science 杂志于2005年7月提出了125个重要的科学问题。上述胚胎不对称性建立的机制,即属于其中的科学问题之一。左右不对称(left-right asymm

动物所揭示胚胎期小胶质细胞稳态调控神经发育的新机制

  神经系统(CNS)作为一个高度复杂、精密有序的结构,从早期胚胎发育的开始,就伴随着非神经组织的驻留。其中,小胶质细胞(Microglia)作为神经系统的固有免疫细胞,来源于卵黄囊中的原始巨噬细胞,并在胚胎大脑发育形成血管时侵入大脑皮层内,在神经前体细胞周围聚集形成一个特殊的微环境,并构建出独特的

胚胎左右不对称发育过程中细胞周期调控纤毛形成机制

  动物胚胎如何由一个均一的卵裂球发育为具有头尾、背腹和左右等不对称特征的胚胎,是发育生物学中一个重要的研究领域。为纪念创刊125周年,Science 杂志于2005年7月提出了125个重要的科学问题。上述胚胎不对称性建立的机制,即属于其中的科学问题之一。左右不对称(left-right asymm

研究揭示Nanog控制母源βcatenin活性和保护胚胎发育新机制

  7月23日,中国科学院水生生物研究所孙永华实验室在PLOS Biology上在线发表题为Nanog safeguards early embryogenesis against global activation of maternal β-catenin activity by interfe