中科院揭示哺乳動物胚胎染色體3D結(jié)構(gòu)重編程規(guī)律

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2017年7月15日報道，中科院北京基因組所劉江研究組和上?？萍即髮W(xué)黃行許研究組合作，揭示了哺乳動物成熟精子和卵子的染色體3D結(jié)構(gòu)以及在早期胚胎發(fā)育過程中染色體結(jié)構(gòu)的重編程過。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《細胞》上。

哺乳動物配子和早期胚胎的數(shù)量非常有限。因此，研究團隊首先解決了使用少量細胞建立3D染色體結(jié)構(gòu)圖譜的難題，獲得了小鼠精子、卵子和早期胚胎的高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜。圖譜分析發(fā)現(xiàn)，成熟的卵子沒有拓撲結(jié)構(gòu)域，而在精子中普遍存在超遠程染色體的相互作用；受精卵和2細胞時期胚胎中染色體高級結(jié)構(gòu)幾乎不存在，隨著發(fā)育的進行，染色體高級結(jié)構(gòu)逐漸建立起來；染色體高級結(jié)構(gòu)的建立不依賴于受精卵基因組轉(zhuǎn)錄的激活、而是依賴于基因組的復(fù)制；發(fā)現(xiàn)染色體的高級結(jié)構(gòu)與DNA甲基化相關(guān)，而早期發(fā)育的DNA去甲基化也與染色體的高級結(jié)構(gòu)相關(guān)。

該研究不僅為深入了解哺乳動物從受精卵發(fā)育成一個多功能個體的過程以及為認識早期胚胎中真實的3D基因組結(jié)構(gòu)做了良好的鋪墊，也為表觀遺傳和生物信息研究提供了寶貴的資源。