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研究表明早期胚胎中的 DNA 复制与之前的假设不同
发布时间:2024-08-29 11:35:51申屠青贞来源:
导读 日本理化学研究所生物系统动力学中心 (BDR) 的研究人员的最新发现颠覆了数十年来关于 DNA 复制的假设。由 Ichiro Hiratani 及其同事...
日本理化学研究所生物系统动力学中心 (BDR) 的研究人员的最新发现颠覆了数十年来关于 DNA 复制的假设。由 Ichiro Hiratani 及其同事领导的实验于8 月 28 日发表在《自然》杂志上,表明早期胚胎中的 DNA 复制与过去的研究不同,其中包括一段容易发生染色体复制错误的不稳定时期。
由于妊娠失败和发育障碍通常与染色体异常有关,该研究结果可能会对生殖医学领域产生影响,或许有助于改进体外受精(IVF)的方法。
在胚胎发生过程中,最初受精的卵子会分裂,每组新的子细胞也会分裂。到受精后第三天,胚胎已经历三次分裂,包含 16 个细胞。每次细胞分裂都伴随着 DNA 复制,确保每个子细胞都包含整个基因组的副本。
在这项新研究中,RIKEN BDR 研究团队着手描述早期胚胎中 DNA 复制过程的性质。他们使用自制的单细胞基因组学技术 scRepli-seq,并将其应用于正在发育的小鼠胚胎。
利用这项技术,研究小组能够在 DNA 复制期间的不同时间拍摄单个胚胎细胞 DNA 的快照。他们的发现与科学家们对胚胎中 DNA 复制的假设相矛盾。
Hiratani 表示:“我们在小鼠胚胎发育早期发现了多种特殊类型的 DNA 复制,这是以前从未见过的。此外,我们还发现,在某些时候,基因组 DNA 会暂时不稳定,染色体畸变率会升高。”
教科书告诉我们,DNA 不会一次性全部复制。相反,染色体的不同区域会按照特定顺序进行复制。该团队的第一个发现是,在成熟细胞中观察到的复制时间域直到胚胎有 4 个细胞时才存在。这意味着与最终身体中的任何其他细胞不同,DNA 在 1 细胞和 2 细胞胚胎中是均匀复制的,而不是连续复制。
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