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我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA甲基化可遺傳

更新時間:2013-08-13      瀏覽次數(shù):1619

                                                           

   

    我國科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn):表觀遺傳信息中重要的一類——DNA上的甲基化是可以遺傳的,而且精子所攜帶的表觀遺傳信息被傳遞到子代,并調(diào)控著早期胚胎發(fā)育基因表達(dá)的“開關(guān)”。這是世界上在實(shí)驗(yàn)中證明某些表觀遺傳信息也可以被完整地遺傳,并顛覆了早期胚胎發(fā)育主要由卵子決定的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。這一被稱為將“修改教科書的成果”,以封面文章的形式發(fā)表在一期學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》(Cell)雜志上。

 
中國科學(xué)院北京基因組研究所劉江研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了這一重要規(guī)律。劉江介紹,在兩性生殖的物種中,子代從父本和母本那里分別繼承了一半的細(xì)胞核DNA,子代的每個細(xì)胞都具有相同的DNA序列。但科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),還有一些信息在生物體從受精卵發(fā)育到一個完整生命體的過程中起重要的作用,這些信息就是“表觀遺傳信息”,它們不改變DNA序列,卻能調(diào)控基因組活動。正是表觀遺傳信息使得動物在一套DNA序列的基礎(chǔ)上,從一個受精卵分化成200多種細(xì)胞;而這些不同的細(xì)胞,zui終形成各類不同的組織器官,例如大腦、心臟、肝、肺等等。
 
DNA上的甲基化是表觀遺傳信息中zui重要的一類。劉江和他的科研團(tuán)隊(duì)以斑馬魚為模式生物,繪制了其多個發(fā)育階段的全基因組DNA甲基化圖譜。“斑馬魚是*的研究脊椎動物發(fā)育的模式生物,它與人類的基因相似度高達(dá)85%。而且斑馬魚的卵子在體外受精和發(fā)育,胚體透明,能提供充足的實(shí)驗(yàn)材料。”
 
他們發(fā)現(xiàn),在斑馬魚受精卵的發(fā)育過程中,精子的甲基化譜圖一直存在;而從受精卵細(xì)胞的第五次細(xì)胞分裂開始,卵子的甲基化圖譜便開始消失,劉江說:“卵子的甲基化圖譜作為一個整體被拋棄,并重新編程,當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚期時,母源DNA都變成了精子的甲基化圖譜。”這說明斑馬魚除了DNA可以遺傳外,精子的DNA甲基化圖譜也可以被遺傳到子代,并指導(dǎo)胚胎早期發(fā)育。
 
“表觀遺傳信息除了能使個體發(fā)育、成長外,還與很多種疾病,例如腫瘤的產(chǎn)生密不可分。”劉江表示,研究小組正在進(jìn)行兩棲動物和哺乳動物的相關(guān)研究。這一結(jié)果不僅*表觀信息遺傳理論的空白,為干細(xì)胞及其轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ),而且還為體外組織器官的誘導(dǎo)產(chǎn)生、克隆、體外受精生殖技術(shù)等,以及一些疾病的治療提供了新的思路。
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