刊登日期 : 2024-03-09
受精卵如何发育成一个含有200多种细胞类型、36个重要器官的复杂有机体，一直是人类致力想解开的生命科学最大难题之一，好比电脑程式的运行需要使用“编程语言”一样。
人体设置基因表达程序的“编程语言”被称为“染色体开放状态”，2018年，中国科学家在国际上首次解读了这种“编程语言”如何指挥人类胚胎的基因表达，相关研究在同年3月9日于国际权威学术期刊《细胞》中发表。
由中国科学院北京基因组所刘江团队与山东大学附属生殖医院陈子江团队、广州医科大学刘见桥团队合作完成的研究成果，打开了认识人类胚胎发育基因表达调控的大门。
此前，科学家已知悉发育的进行需要体内基因能够按照设置的程序、在特定的时间和特定的地点有序地表达，而整个过程就称作基因表达编程，不过对于在受精卵形成初期，如何让人的基因开始表达、当中的先后次序又是如何？这些都是研究难度所在。此次，中国科学家在国际上首次研究了人类胚胎基因组的激活机制，找到了启动人类基因组表达的关键分子（Oct4），发现在进化历程中，最先出现的基因（老基因）会先表达，而最后出现的基因则会较后表达，背后原因是细胞设置程序最先打开了老基因的调控开关。
这次的研究还揭示了一个人类进化的重要新机制，就是ＤNA的突变会引起人类的进化，在DNA序列中有一类名叫转座子的DNA片段，它们经常会从一个区域跳到另一个区域，而正是这种跳动促成DNA突变。
科学家们判断转座子引起人类进化的主因是转座子主要在胚胎中最为活跃，因而令人类基因组产生了新突变，而只有在胚胎中产生的突变，才更有可能传递到后代中，继而引起人类进化。可以说，今次中国科学家在人类胚胎的研究中，有重大的贡献。
