活性和非活性区室中DNA的基本组织在卵母细胞受精后立即出现,甚至在基因被激活之前。这是由Hubrecht研究所和慕尼黑亥姆霍兹中心的研究人员发现的,将有助于更好地了解单个受精卵母细胞发育成由许多不同细胞类型组成的完整生物体的机制。该研究结果发表在科学期刊自然月22日。
从受精卵母细胞到完整的有机体
受精的卵母细胞,受精卵,最终发育成一个完整的有机体,由数万亿个具有多种功能的细胞组成。尽管有这些不同的功能,但所有这些细胞中的DNA都是相同的。细胞的身份由“开启”和“关闭”的基因组决定。但是,所有这些细胞如何组织哪些基因被“开启”和“关闭”?
细胞核中的DNA组织
DNA不仅偶然沉积在细胞核中,而且在空间上组织在活性和非活性区室中。没有活动的隔室系在圆形核的边缘。该边缘由称为薄层的薄层组成,因此这些DNA隔室称为Lamina Associated Domains,或LAD。“你可以将分为LAD和LAD之间的DNA与非常长的花环进行比较,这种花环不会缠绕在起居室的地板上,而是固定在天花板上的锚点上,”Jop Kind说道。 Hubrecht学院的领导。“这导致了空间组织的染色体分区,与拴在天花板上的部件(LAD)相比,无边缘部件(LAD间)更容易被激活。
新方法
因此,不同的细胞类型在“开启”和“关闭”的基因组中不同,并且DNA的哪些部分被束缚在细胞膜上。到目前为止,尚不清楚这些特征中的哪一个首先出现在细胞中。因此,研究人员开发了一种新方法,通过该方法,他们可以在胚胎发育的早期分析LAD和LAD中DNA的组织。他们在早期受精卵的不同时间点,甚至在胚胎中的基因被激活之前,直到胚胎由八个细胞组成的那一刻的不同时间点做到了这一点。
哪个特征首先形成?
研究人员发现,在胚胎中的基因被激活之前,受精卵中的DNA已经被组织在LAD和LAD之间。因此,在基因活动开始发挥作用之前形成LAD。此外,研究人员发现胚胎发育过程中基因的活性随着LAD结构的变化而变化。因此,似乎将DNA组织成LAD和LAD之间是一个非常早期的事件,最终导致细胞的身份。
原始LAD
在早期受精卵中发现的LAD结果与所有细胞类型中存在的LAD非常接近。此外,这些LAD与所谓的“多能干细胞”中的LAD相匹配,干细胞仍然可以发育成胚胎的所有细胞类型。“因此,合子中的LAD似乎是'原始的'LADs,”Kind说,“细胞核中的某种基本悬浮系统可以在细胞
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