浙大學(xué)者揭示早期胚胎的發(fā)育之謎
日期:2016-02-25 08:56:53
在早期哺乳動物胚胎中基因組是轉(zhuǎn)錄靜止的,直到受精2-3天后發(fā)生合子基因組激活(ZGA)。長期以來人們一直在探索ZGA的秘密,但還不清楚調(diào)控這一重要事件的母本轉(zhuǎn)錄因子。
浙江大學(xué)的研究團隊在小鼠中發(fā)現(xiàn),卵母細胞表達的YAP(Yes相關(guān)蛋白)是合子基因組激活的關(guān)鍵。這項研究發(fā)表在二月二十三日的Cell Research雜志上,文章的通訊作者是浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院的范衡宇教授。
研究人員建立了Yap1刪除的小鼠模型,并將其作為母本和父本。研究顯示,卵母細胞積累的母本YAP是ZGA必不可少的。母本Yap1敲除會延長胚胎的二細胞期,它們發(fā)展到四細胞期的速度比野生型慢得多。此外,研究人員還通過轉(zhuǎn)錄組分析鑒定了YAP在早期卵裂球的靶基因。
進一步研究表明,激活YAP的溶血磷脂酸能大幅提升野生型胚胎的早期發(fā)育,但對敲除了母本Yap1的胚胎沒有效果。這項研究為人們揭示了ZGA事件的一個重要機制。研究指出,可以通過激活YAP來促進體外培養(yǎng)胚胎的發(fā)育,為輔助生殖和生物工程提供幫助。
胚胎干細胞具有分化成為各種成熟體細胞的能力,這些細胞在基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用上具有非常重要的價值。深入解析胚胎干細胞的自我更新和分化機制,一直是科學(xué)家們關(guān)注的焦點。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團隊發(fā)現(xiàn),在胚胎干細胞分化為原始內(nèi)胚層的過程中,組蛋白甲基化起到了至關(guān)重要的作用。
從成體細胞獲得多能細胞的技術(shù)已經(jīng)相當成熟了,但人們一直未能誘導(dǎo)細胞達到全能狀態(tài)。在受精剛剛完成的時候胚胎只有一兩個細胞,這些細胞是全能性的,可以生成完整的胚胎以及胎盤和臍帶。在隨后的細胞分裂中,胚胎細胞很快喪失了這種可塑性,成為了多能細胞。法國INSERM和德國馬普所的研究團隊在這方面獲得了重大突破,成功誘導(dǎo)出了全能細胞。
去年4月,中山大學(xué)的黃軍就課題組在《Protein & Cell》雜志上發(fā)表文章,宣布首次改造了人類胚胎的DNA。研究人員將CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)用于“不能存活”的人類胚胎,改造了β-地中海貧血的致病基因。這一爆炸性新聞一經(jīng)發(fā)布便受到了國內(nèi)外科學(xué)界的廣泛關(guān)注,并引發(fā)了支持者和反對者激烈的辯論。
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