最新研究发现,胚胎在刚受精后的单细胞阶段就开始展示基因表达的迹象。之前的研究只能在胚胎发展到四个或八个细胞时(大约两到三天后)才能检测到遗传转录活性的存在。这项由托尼佩里教授领导的巴斯大学研究小组的成果,对于我们对生物过程的理解是一个重要的突破。该研究团队由Perry教授、剑桥大学的Giles Yeo博士以及美国Ovation Fertility的Matthew VerMilyea博士共同领导,借助高分辨率的单细胞RNA测序技术,对12个来自七个捐赠者和六个不同捐赠者的人类胚胎细胞进行了基因转录测量。与此相反的是,研究小组发现那些基因表达较弱的胚胎没有能够正常发育,例如由两个精子细胞受精的胚胎。这提示早期的遗传活动对于成功发育至关重要。“如果基因组没有被激活,发育就会中断,所以这是一个基本的步骤。”佩里教授继续解释道。
研究小组发现,虽然在单细胞胚胎阶段表达的基因在二、四和八细胞阶段仍然表达,但它们的活性在八细胞阶段明显降低。佩里教授解释道:“早期胚胎似乎经历了某种遗传转变:第一次转变发生在受精之后的早期阶段,从单细胞胚胎开始,第二次转变发生在八细胞阶段。”这项发现有助于更好地理解转录激活的触发原因,尽管目前尚不为人所知。“虽然人们认为触发激活的信号来自卵子,但这个过程的细节仍然未知;现在我们已经知道参与其中的一些基因,我们可以定位它们并利用分子技术来找到答案。”佩里教授说道。激活过程中涉及的一些因素也与癌症有关,这表明它们可能是引发健康胚胎活动的原因,而异常变化可能会增加患癌症的风险。通过改变受精后的基因激活,这种表观遗传特征也可能在早期阶段从父母传给子女。

“如果这一发现属实,我们应该能够在单细胞阶段看到这种基因激活特征的变化。”Yeo博士提出。
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