當胚胎形成時，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。如果胚胎中沒有這個至關(guān)重要的“基因開啟”開關(guān)，我們就不會存在于此，但令人驚訝的是，人們對開關(guān)的外觀或推動開關(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)描述了這個開關(guān)，并且可以揭示推動它的手指的身份。這項研究是巴斯大學(xué)、劍橋大學(xué)的生物學(xué)家與德國和美國同事的合作成果。
該團隊通過將最先進的方法將精子注入卵子與最新的信使 RNA (mRNA) 測序技術(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，但在基因組開啟時也在胚胎中產(chǎn)生：研究人員能夠區(qū)分這兩種類型并描述胚胎“開啟”開關(guān)的特征。
他們的方法在新胚胎受精后的精確時間確定了基因活動。人們發(fā)現(xiàn)，在小鼠胚胎中，這種活動在精子注射后四小時內(nèi)開始，并遵循一個程序：基因不會隨意開啟，而是按照預(yù)先設(shè)定的順序開啟。
該團隊首次在任何物種中以這種預(yù)設(shè)順序確定了單細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”打開了哪些基因，因此，這項新研究的作者能夠預(yù)測在胚胎發(fā)育開始時哪些手指負責：一些手指的指紋在胚胎基因，從而可以識別出罪魁禍首。
一個不同尋常的轉(zhuǎn)折是，這項偵探工作表明，許多觸發(fā)嫌疑人也與癌癥有關(guān)。
“長期以來，許多導(dǎo)致胚胎基因活動開始的因素一直被認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。“很可能，致癌作用概括了胚胎發(fā)生。”
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