北京基因组所揭示人类精子和胚胎特有的染色体结构
染色体三维结构是沉要的表观遗传成分，与基因的表白调控亲昵有关。钻研染色体三维结构在人类精子及早期胚胎中的动态变动和调控分子对于深刻理解人类胚胎发育有沉要的理论和临床意思。人类个别发育从精卵结合形成受精卵起头，经历早期胚胎发育过程，由一个细胞逐步割裂分化形成一个含有上百种细胞类型、多衷祺官的复杂有机体，但人类精子和卵子受精后，细胞核中的染色体结构若何变动，哪些生物学分子会影响胚胎中的染色体结构变动，一向以来是未被解决的科学问题。此表，精子在状态和职能上与其他终末分化的细胞截然分歧，染色体在人类精子中若何压缩折叠还并不明显。
近日，GA黄金甲刘江团队与山东大学从属生殖医院陈子江团队合作，对精子及人类早期胚胎发育过程中的染色体结构动态变动情况进行了描述，钻研成就于12月5日在线颁发于《天然》（Nature）。
基因组的三维结构是由拓扑有关结构域（TAD）根基单元组成，钻研了局显示，在成熟的人类精子中没有TAD结构并且没有检测到染色质调节蛋白CTCF，这与在幼鼠精子中的情况齐全分歧。受精后，胚胎中TAD结构极度吞吐，在后续的胚胎发育中染色体逐步成立清澈的TAD结构。钻研还发现，A/B区室结构在人的2细胞期胚胎中隐没，而后在后续发育中沉新成立。值妥贴心的是，分歧于幼鼠胚胎和果蝇胚胎，在人类早期胚胎中阻断合子基因组激活（ZGA）能够抑造TAD结构的成立。进一步分析发现CTCF蛋白在合子基因组激活之前表白量极度有限，在TAD结构出现的合子基因组激活时期表白量会迅快上升。在胚胎中敲低CTCF蛋白能够导致TAD结构显著变弱，这批注在合子基因组激活时CTCF蛋白的表白对于人类早期胚胎的TAD结组成立至关沉要。
该钻研初次揭示了人类早期胚胎中的染色体三维结构的动态变动，并发现CTCF蛋白对于早期胚胎发育中TAD结构的沉要调控职能，为进一步揭示人类胚胎发育机造提供了理论基础。
该钻研得到了国度沉点研发打算“生殖健全及沉大诞生缺点防控”沉点专项、GA黄金甲战术性先导科技专项、国度天然科学基金等基金赞助。
CTCF在人的精子和早期胚胎中染色体三维结构沉建中的关键作用
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