基因组的空间配置不是遗传的而是在胚胎发生过程中建立的

构成每个细胞核基因组的DNA-蛋白质复合物的结构调节早期胚胎发育的过程。HelmholtzZentrumMünchen和LMU与Hubrecht研究所合作的研究人员现在已经证明，这种结构不是遗传的，而是必须新建的 - 在一个主要由表观遗传机制调节的过程中。这项新研究发表在“自然”杂志上。

哺乳动物的胚胎发生始于受精，精子细胞进入卵细胞。这两个细胞，每个细胞含有一组(“单倍体”)染色体，融合形成受精卵或单细胞胚胎，因此具有双重或“二倍体”染色体补体。然后受精卵分裂，相继产生2-，4-，8-和16-细胞胚胎。在此期间，染色体的分子组织经历了一系列变化。如何完成这些改变尚不清楚，但最近的研究结果已经开始阐明这一过程。

基因组的空间组织不是遗传的

我们与Utrecht的Hubrecht研究所的Jop Kind合作，首次将DamID技术应用于哺乳动物胚胎。Maria Elena Torres-Padilla教授，共同指导该研究

Torres-Padilla是慕尼黑Helmholtz Zentrum的表观遗传学和干细胞研究所(IES)主任，以及慕尼黑LMU的干细胞生物学教授。DamID程序导致在附近的DNA序列和构成核膜的蛋白质之间形成共价连接，核膜是核膜内表面上的纤维网状物。通过确定与叶片相关的DNA片段的核苷酸序列，研究人员能够确定细胞核内基因组DNA的三维构型。

托雷斯 - 帕迪拉对结果感到惊讶。我们发现基因组的空间组织不是遗传的，而是首先在胚胎中建立。“在胚胎发育开始时，即在生殖细胞融合后，母系和父系基因组与核蛋白质相互作用。叶片形成所谓的叶片相关结构域(LADs)。然而，这些复合物在卵子中是不可检测的。显然，基因组的这种特殊空间构型在早期胚胎发生的第一阶段非常快速地建立。

染色体构型的表观遗传改变

此外，作者表明，整个过程受表观遗传机制的调节。例如，称为Kdm5b的单个基因的存在特异性地抑制了父本DNA与核层的相互作用。“由于我们的新方法，我们现在可以更彻底地研究早期哺乳动物胚胎中的细胞，”Torres-Padilla说。她希望这些研究能够更深入地了解表观遗传机制，这些机制对人类发展和健康也至关重要。例如，许多慢性疾病的发病率，例如2型糖尿病，阿尔茨海默病和癌症，不能仅通过遗传和环境因素的组合来解释。表观遗传机制也可能在其发病机制中发挥作用

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