一項最新研究發現,爪蟾胚胎在發育早期并不能完全控制基因的開啟和關閉,但它們的母親可以通過卵細胞內一些特殊蛋白控制胚胎內基因表達。來自荷蘭奈梅亨大學的生物學家在國際學術期刊Nature Communication上發表了這一結果。
爪蟾胚胎不僅從母親那里得到一半的遺傳信息,還得到了如何"使用"DNA的分子"說明書"。長久以來,科學家們一直認為基因調控過程并不能遺傳。
但是母親究竟如何對早期胚胎進行基因調控呢?文章作者Hontelez解釋道:"母親將各種蛋白和RNA"工具"傳遞到胚胎內,幫助胚胎進行基因調控,由于這些"工具"都具有很好的特異性,因此胚胎就會在這些"工具"劃定的范圍內進行發育,母親對胚胎內哪些基因能夠表達,哪些基因不能表達進行了嚴格的限定。只有在胚胎進行20次細胞分裂之后,能夠產生自身的RNA,才會逐漸掌控自身的基因調控過程,但母親對胚胎內基因的調控作用仍然要持續到胚胎發育的后期。
研究人員表示:"母親對胚胎基因表達的影響非常令人驚訝,我們一直認為基因調控過程并不遺傳,胚胎能夠控制自身基因表達,但當我們關閉胚胎的RNA合成,幾乎不會產生任何重大影響,不僅是早期胚胎發育階段的一些重要基因如此,后期器官形成階段的一些重要基因也是如此,這就非常清晰地表明母親對于胚胎早期階段的發育非常重要,即使是到發育后期作用仍然非常強大。"
Hontelez表示:"這就像是一套預置系統,能夠保證早期胚胎發育的順利進行。但這些結果是否也可以適用于小鼠,甚至是人類?是的,我們認為小鼠和人類很有可能具有相同的機制。最大的差別在于哺乳動物胚胎在第一次細胞分裂之后就開始合成自己的RNA,但考慮到哺乳動物胚胎第一次分裂之前所需的時間比爪蟾更長,母親對胚胎的基因調控很可能發生在這段時間。"
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