中科院揭示哺乳动物胚胎染色体3D结构重编程规律

据科学网2017年7月15日报道，中科院北京基因组所刘江研究组和上海科技大学黄行许研究组合作，揭示了哺乳动物成熟精子和卵子的染色体3D结构以及在早期胚胎发育过程中染色体结构的重编程过。相关成果发表在国际期刊《细胞》上。

哺乳动物配子和早期胚胎的数量非常有限。因此，研究团队首先解决了使用少量细胞建立3D染色体结构图谱的难题，获得了小鼠精子、卵子和早期胚胎的高分辨率染色体高级结构图谱。图谱分析发现，成熟的卵子没有拓扑结构域，而在精子中普遍存在超远程染色体的相互作用；受精卵和2细胞时期胚胎中染色体高级结构几乎不存在，随着发育的进行，染色体高级结构逐渐建立起来；染色体高级结构的建立不依赖于受精卵基因组转录的激活、而是依赖于基因组的复制；发现染色体的高级结构与DNA甲基化相关，而早期发育的DNA去甲基化也与染色体的高级结构相关。

该研究不仅为深入了解哺乳动物从受精卵发育成一个多功能个体的过程以及为认识早期胚胎中真实的3D基因组结构做了良好的铺垫，也为表观遗传和生物信息研究提供了宝贵的资源。