當(dāng)胚胎形成時(shí)，它的基因——由受精的精子和卵子提供——是沉默的。不知何故，在發(fā)育的早期階段，胚胎基因必須被打開(kāi)。如果胚胎中沒(méi)有這個(gè)至關(guān)重要的“基因開(kāi)啟”開(kāi)關(guān)，我們就不會(huì)存在于此，但令人驚訝的是，人們對(duì)開(kāi)關(guān)的外觀或推動(dòng)開(kāi)關(guān)的“分子指”的身份知之甚少。
然而，由于今天發(fā)表在Cell Reports上的研究，胚胎學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)描述了這個(gè)開(kāi)關(guān)，并且可以揭示推動(dòng)它的手指的身份。這項(xiàng)研究是巴斯大學(xué)、劍橋大學(xué)的生物學(xué)家與德國(guó)和美國(guó)同事的合作成果。
該團(tuán)隊(duì)通過(guò)將最先進(jìn)的方法將精子注入卵子與最新的信使 RNA (mRNA) 測(cè)序技術(shù)相結(jié)合，在小鼠身上發(fā)現(xiàn)了這一發(fā)現(xiàn)。
mRNA 是遺傳“中間人”，它從基因中讀取信息并將其傳遞到細(xì)胞中制造蛋白質(zhì)(生命的基石)的區(qū)域。mRNA 在受精前的卵子中產(chǎn)生，但在基因組開(kāi)啟時(shí)也在胚胎中產(chǎn)生：研究人員能夠區(qū)分這兩種類型并描述胚胎“開(kāi)啟”開(kāi)關(guān)的特征。
他們的方法在新胚胎受精后的精確時(shí)間確定了基因活動(dòng)。人們發(fā)現(xiàn)，在小鼠胚胎中，這種活動(dòng)在精子注射后四小時(shí)內(nèi)開(kāi)始，并遵循一個(gè)程序：基因不會(huì)隨意開(kāi)啟，而是按照預(yù)先設(shè)定的順序開(kāi)啟。
該團(tuán)隊(duì)首次在任何物種中以這種預(yù)設(shè)順序確定了單細(xì)胞胚胎中的基因激活序列，并表明活性基因的功能符合早期胚胎發(fā)育的特征。
科學(xué)家們之前已經(jīng)在許多情況下找出了哪些“分子指”打開(kāi)了哪些基因，因此，這項(xiàng)新研究的作者能夠預(yù)測(cè)在胚胎發(fā)育開(kāi)始時(shí)哪些手指負(fù)責(zé)：一些手指的指紋在胚胎基因，從而可以識(shí)別出罪魁禍?zhǔn)住?/p>
一個(gè)不同尋常的轉(zhuǎn)折是，這項(xiàng)偵探工作表明，許多觸發(fā)嫌疑人也與癌癥有關(guān)。
“長(zhǎng)期以來(lái)，許多導(dǎo)致胚胎基因活動(dòng)開(kāi)始的因素一直被認(rèn)為是主要的致癌基因，”巴斯生命科學(xué)系的托尼佩里教授說(shuō)。“很可能，致癌作用概括了胚胎發(fā)生。”
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