新研究揭示胚胎發育早期基因組的組裝特征

最新一項研究表明，卵母細胞受精后立即會出現DNA活性和非活性區域的分化，該現象甚至在基因被激活之前就已經出現。該研究將有助于更好地了解單個受精卵母細胞發育成由許多不同細胞類型組成的完整生物體的機制。相關結果發表在《Nature》雜志上。

受精卵最終會發育成一個完整的，由數萬億個具有多種功能的細胞組成的有機體。盡管這些細胞具有不同的功能，但所有這些細胞中的DNA都是相同的。細胞的特性由基因組的特定表達譜決定。但其中的決定機制并不清楚。

DNA在細胞核中并不是隨機分布的，他們在空間上具有活性和非活性區域的區分。不同的區域則由被稱為Lamina Associated Domains，或LAD的結構分隔。

“這導致了染色體的空間異質性的形成，與靠近LAD的部分相比，存在于LAD間的部分更容易被激活。”

為了進一步研究清楚，研究人員開發了一種新方法，通過該方法，他們可以在胚胎發育的早期分析LAD和LAD中DNA的組織。

研究人員發現，在胚胎中的基因被激活之前，受精卵中的DNA已經出現了LAD區域和非LAD區域的劃分。因此，LAD的形成在基因活動開始發揮作用之前。

此外，研究人員發現胚胎發育過程中基因的活性隨著LAD結構的變化而變化。因此，似乎將DNA組織成LAD和LAD之間是一個非常早期的事件，最終導致細胞的身份。

新開發的方法及相關結果表明，該方法可用于進一步研究從單個受精卵母細胞形成整個生物體所涉及的機制。在未來，這將有助于更好地了解正常發育，但也會對胚胎發育過程中可能出現的問題提供更多見解。