人类早期胚胎发育调控获新突破

 

    此项由北京大学第三医院乔杰组与北京大学生命科学学院汤富酬组合作完成。人员指出，这一的发现为人们提供了一个全面的人类早期胚胎DNA甲基化调控网络框架，对于人类认识自身早期胚胎发育过程中表观遗传调控机制、辅助生殖的安全性评估与改善、临床上疑难的诊治均具有重要意义。

 

    据介绍，DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰形式，在许多学过程中发挥至关重要的作用，包括基因表达调控、基因印记持、X染色体失活状态持以及抑制转座子重复序列的转座等。其中，哺乳动物甲基化组显着的全基因组范围的改变发生于胚胎植入前发育过程以及原始生殖分化、发育过程。然而，由于上的困难以及所需材料的缺乏，人员一直无法在全基因组水平上分析人类植入前胚胎的DNA甲基化动态模式。

 

    人员介绍，该主要体现在5个方面：，受精前，精子和卵母中的DNA甲基化程度均，而受精后，父母的表观遗传记忆均被大规模擦除，到植入前的囊胚阶段，胚胎的DNA甲基化水平降到低点。但是在这一全基因组范围的DNA去甲基化过程中，标记着印记基因的DNA甲基化得以准确持和保留。第二，受精前，精子基因组DNA甲基化程度显着高于卵母，而在受精之后，来自精子的父源DNA去甲基化速度快于来自卵母的母源DNA去甲基化速度。到受精卵晚期，父源DNA甲基化程度已经低于母源DNA甲基化程度。第三，受精卵基因组DNA去甲基化过程呈现强烈的异质性，在相同发育阶段的不同受精卵中，基因组DNA的甲基化程度有显着差异。第四，在人类早期胚胎DNA甲基化组的大规模去甲基化过程中，与进化上更年轻、更活跃的转座子相比，进化上更古老的转座子重复序列上的DNA去甲基化程度更。这表明，人类早期胚胎在植入前发育过程中，在擦去表观遗传记忆和抑制转座子重复序列的转座活性之间巧妙地取得了。第五，发现在人类卵母中的非CpG位点上存在大量的DNA甲基化，并且发现基因区的非CpG位点的甲基化程度跟相应基因的表达成正相关关系，说明非CpG位点的甲基化可能参与调控基因转录。