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中国科学家揭示人类胚胎发育和进化的奥秘

2018年03月13日 07:28   来源:新华网   
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  如同计算机编程,人类生命从受精卵发育成复杂有机体,也需要基因表达的编程。中国科学院北京基因组所刘江团队与山东大学附属生殖医院陈子江团队、广州医科大学刘见桥团队合作,在国际上首次解读了这种“编程语言”如何指挥人类胚胎的基因表达,相关研究9日发表于国际权威学术期刊《细胞》。

  一个受精卵如何发育成一个含有200多种细胞类型、36个重要器官的复杂有机体,是生命科学最大的难题之一。科学家已经知道,发育的进行需要体内基因能够按照设定的程序、在特定的时间和特定的地点有序地表达,这个过程称作基因表达的编程。不过,在受精卵形成初期,如何让人的基因开始表达、哪些基因会先表达、哪些基因后表达,一直以来都是研究难点。

  刘江团队等在国际上首次研究了人类胚胎基因组的激活机制,打开了认识人类胚胎发育基因表达调控的大门。中国科学家找到了启动人类基因组表达的关键分子(Oct4),发现在进化历史中,最先出现的基因(老基因)会先表达,最后出现的基因往往会后表达。究其原因,是细胞设定程序让老基因的调控开关最先被打开。

  该研究还揭示了人类进化的一个重要新机制,即胚胎中产生的突变更可能传递到后代中,进而引起人类进化。

  研究人员解释,DNA突变会引起人类的进化,DNA序列中有一类被称为转座子的DNA片段,它们常常会从一个区域跳到另一个区域,这种跳动就会产生DNA突变。科学家们在该研究中判断,引起人类进化的转座子恰恰主要在胚胎中处于活跃状态,从而使人类基因组产生新突变。

(责任编辑:佟胜良)