發(fā)現(xiàn)精子的作用遠(yuǎn)不止DNA遺傳
隨著研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA序列不是*的遺傳信息，除了基因組DNA外，還有大量遺傳學(xué)信息調(diào)控著基因的表達(dá)，稱之為表觀遺傳信息。通過(guò)組蛋白氨基末端殘基的翻譯后修飾對(duì)染色體結(jié)構(gòu)和基因轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控，是目前表觀遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的重要部分。
傳統(tǒng)理論認(rèn)為在子代發(fā)育過(guò)程中父代和母代的DNA甲基化信息在受精后幾乎都被去除，而無(wú)法遺傳，這種學(xué)說(shuō)一直缺乏高分辨率全基因組水平甲基化圖譜的直接證據(jù)。在*篇文章中，研究人員采用斑馬魚(yú)作為研究模型，證明了父母基因組中的表觀遺傳信息在受精后，將會(huì)對(duì)子代胚胎發(fā)育產(chǎn)生重要的影響。
研究人員利用高通量測(cè)序平臺(tái)完成了斑馬魚(yú)多個(gè)發(fā)育階段單堿基高分辨率的DNA甲基化圖譜的繪制。斑馬魚(yú)與人類的基因相似度高達(dá)85%。研究團(tuán)隊(duì)共測(cè)量了斑馬魚(yú)卵子、精子、6個(gè)早期胚胎和精囊共9個(gè)時(shí)期的全基因組DNA甲基化序列，產(chǎn)生了約1200G的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了斑馬魚(yú)子代胚胎選擇性地繼承精子DNA甲基化圖譜。
這一研究闡明了斑馬魚(yú)子代早期胚胎*繼承精子的甲基化圖譜。之后斑馬魚(yú)以精子甲基化圖譜為基礎(chǔ)進(jìn)行細(xì)微重編程，此重編程于局部區(qū)域的甲基化變化，從而分化出不同細(xì)胞、器官等。研究說(shuō)明在斑馬魚(yú)中除了DNA可以從親代傳遞到子代外，精子的DNA甲基化圖譜也可以被遺傳到子代中，并用于指導(dǎo)胚胎早期發(fā)育。
第二篇文章則解釋了DNA甲基化事件在哺乳動(dòng)物中的顯著差異：父源基因在受精之時(shí)已預(yù)編程至胚胎所需狀態(tài)，而母源基因則處于另一種狀態(tài)，還必須進(jìn)行重編程才能與之相匹配。
研究人員利用高通量基因測(cè)序，全面且地分析了斑馬魚(yú)基因組的DNA甲基化模式。結(jié)果發(fā)現(xiàn)即將分化的胚胎期甲基化模式與精子細(xì)胞一致。與之相反，卵細(xì)胞的模式zui初是*不同的，但經(jīng)過(guò)一組驚人的改變后，變得與精子DNA的模式*匹配。這一研究工作表明卵細(xì)胞DNA經(jīng)過(guò)這一廣泛的重編程，才為分化過(guò)程做好準(zhǔn)備。生物通
這項(xiàng)研究證實(shí)當(dāng)父親的遺傳物質(zhì)被除去之時(shí)，目前的基因組仍然能將自身重塑至正確狀態(tài)，而母源基因在經(jīng)歷DNA甲基化重編程后，成為了決定胚胎發(fā)育zui重要的位點(diǎn)。例如許多的hox基因決定了身體圖式（body plan）以及造血過(guò)程中的細(xì)胞分化，它們?cè)谀冈催z傳物質(zhì)中甲基化，在父源遺傳物質(zhì)中去甲基化，并且都存在于胚胎中。
此外關(guān)于精子的調(diào)控機(jī)制，近期來(lái)自生物物理所的研究人員報(bào)道了在秀麗線蟲(chóng)的精子成熟過(guò)程中，生殖道上皮細(xì)胞分泌的微量元素Zn2+作為內(nèi)源性活化因子依賴于SPE-8信號(hào)通路促進(jìn)精子的成熟。
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