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中國科學家揭示人類胚胎發育和進化的奧秘

2018年03月13日 07:28   來源:新華網   

  如同電腦編程,人類生命從受精卵發育成複雜有機體,也需要基因表達的編程。中國科學院北京基因組所劉江團隊與山東大學附屬生殖醫院陳子江團隊、廣州醫科大學劉見橋團隊合作,在國際上首次解讀了這種“編程語言”如何指揮人類胚胎的基因表達,相關研究9日發表于國際權威學術期刊《細胞》。

  一個受精卵如何發育成一個含有200多種細胞類型、36個重要器官的複雜有機體,是生命科學最大的難題之一。科學家已經知道,發育的進行需要體內基因能夠按照設定的程式、在特定的時間和特定的地點有序地表達,這個過程稱作基因表達的編程。不過,在受精卵形成初期,如何讓人的基因開始表達、哪些基因會先表達、哪些基因後表達,一直以來都是研究難點。

  劉江團隊等在國際上首次研究了人類胚胎基因組的激活機制,打開了認識人類胚胎發育基因表達調控的大門。中國科學家找到了啟動人類基因組表達的關鍵分子(Oct4),發現在進化歷史中,最先出現的基因(老基因)會先表達,最後出現的基因往往會後表達。究其原因,是細胞設定程式讓老基因的調控開關最先被打開。

  該研究還揭示了人類進化的一個重要新機制,即胚胎中産生的突變更可能傳遞到後代中,進而引起人類進化。

  研究人員解釋,DNA突變會引起人類的進化,DNA序列中有一類被稱為轉座子的DNA片段,它們常常會從一個區域跳到另一個區域,這種跳動就會産生DNA突變。科學家們在該研究中判斷,引起人類進化的轉座子恰恰主要在胚胎中處於活躍狀態,從而使人類基因組産生新突變。

(責任編輯:佟勝良)