母亲控制胚胎的基因活动
青蛙胚胎不能完全控制它们在发育开始时可以打开或关闭的基因 - 但是它们的母亲通过卵细胞中的特定蛋白质来控制它们。Radboud大学的分子发育生物学家于12月18日在Nature Communications上公布了这些结果。
青蛙胚胎不仅可以从母亲那里获得一半的遗传信息,还可以获得如何使用该DNA的说明。分子发育生物学家Saartje Hontelez及其同事在Radboud分子生命科学研究所的Gert Jan Veenstra领导下发现了这一点。很长一段时间,科学家认为基因调控不是可遗传的。
妈妈的工具
母亲的影响究竟如何?Hontelez解释说:'母亲提供各种工具,如蛋白质和RNA,控制胚胎的基因调控。由于这些工具非常具体,因此胚胎的可能性有限。母亲对可以开启哪些基因以及哪些基因不能开启设定了严格的界限。只有在第12次细胞分裂后,胚胎才能产生自己的RNA,从而对基因调控产生一定的影响。但这个过程仍然主要由母亲控制,直到胚胎发育的后期。
惊
“母亲的影响力让我们感到惊讶。我们一直认为基因调控是不可遗传的,因此预期胚胎可以控制它。但是当我们关闭胚胎的RNA产生时,这几乎没有什么效果。这不仅是早期胚胎发育过程中重要基因的情况,也是很久以后,进入器官发生的阶段。这清楚地表明,母亲对胚胎发育的早期阶段负责,并且她的影响力在后期阶段仍然存在。
快速发展
对于这份出版物,Hontelez和她的同事研究了西爪蛙(Xenopus tropicalis)的胚胎,因为它们的胚胎发育非常迅速:受精与胚胎RNA生成开始的时刻之间只有6个小时。为了比较:哺乳动物胚胎在二十四小时后开始产生它们自己的RNA。
Hontelez解释说,当你考虑到一只青蛙产下的卵子数量,以及这些卵子中有多少成功发育成青蛙时,胚胎会得到母亲的帮助就不足为奇了。“ “这是一个预先编程的系统,确保早期胚胎发育通常成功。” 现在可以将这些结果与小鼠甚至人类的发展进行比较吗?“是的,它可能大致相同。最大的区别是哺乳动物胚胎在第一次细胞分裂后开始产生自己的RNA 。但是直到那一刻的时间比青蛙要长得多。值得注意的是,参与建立表观基因组的基因都与人类癌症有关。
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