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研究發(fā)現(xiàn)DNA甲基化可遺傳

我國科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)：表觀遺傳信息中重要的一類——DNA上的甲基化是可以遺傳的，而且精子所攜帶的表觀遺傳信息被傳遞到子代，并調(diào)控著早期胚胎發(fā)育基因表達(dá)的“開關(guān)”。這是世界上在實驗中證明某些表觀遺傳信息也可以被完整地遺傳，并顛覆了早期胚胎發(fā)育主要由卵子決定的傳統(tǒng)觀點。

中國科學(xué)院北京基因組研究所劉江研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了這一重要規(guī)律。劉江介紹，在兩性生殖的物種中，子代從父本和母本那里分別繼承了一半的細(xì)胞核DNA，子代的每個細(xì)胞都具有相同的DNA序列。但科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，還有一些信息在生物體從受精卵發(fā)育到一個完整生命體的過程中起重要的作用，這些信息就是“表觀遺傳信息”，它們不改變DNA序列，卻能調(diào)控基因組活動。正是表觀遺傳信息使得動物在一套DNA序列的基礎(chǔ)上，從一個受精卵分化成200多種細(xì)胞；而這些不同的細(xì)胞，zui終形成各類不同的組織器官，例如大腦、心臟、肝、肺等等。

DNA上的甲基化是表觀遺傳信息中zui重要的一類。劉江和他的科研團(tuán)隊以斑馬魚為模式生物，繪制了其多個發(fā)育階段的全基因組DNA甲基化圖譜。“斑馬魚是*的研究脊椎動物發(fā)育的模式生物，它與人類的基因相似度高達(dá)85%。而且斑馬魚的卵子在體外受精和發(fā)育，胚體透明，能提供充足的實驗材料。”

在兩性生殖的物種中，一個受精卵逐漸分裂，發(fā)育出不同的細(xì)胞，形成各種組織和器官，zui終形成生物個體。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在生物體的發(fā)育過程中，僅有DNA是不夠的。表觀遺傳信息控制著受精卵的發(fā)育，“調(diào)控”著哪些細(xì)胞發(fā)育成皮膚，哪些細(xì)胞發(fā)育成心臟，哪些細(xì)胞發(fā)育成骨骼……但科學(xué)家們無法確定的是，表觀遺傳信息能否遺傳？

他們發(fā)現(xiàn)，在斑馬魚受精卵的發(fā)育過程中，精子的甲基化譜圖一直存在；而從受精卵細(xì)胞的第五次細(xì)胞分裂開始，卵子的甲基化圖譜便開始消失，劉江說：“卵子的甲基化圖譜作為一個整體被拋棄，并重新編程，當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚期時，母源DNA都變成了精子的甲基化圖譜。”這說明斑馬魚除了DNA可以遺傳外，精子的DNA甲基化圖譜也可以被遺傳到子代，并指導(dǎo)胚胎早期發(fā)育。

研究發(fā)現(xiàn)DNA甲基化可遺傳