空间 DNA 组织首先形成，然后其余部分

DNA 在活性和非活性区室中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 Hubrecht 研究所和慕尼黑亥姆霍兹中心的研究人员发现的，将有助于更好地理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背后的机制。研究结果发表在科学期刊上自然5月22日。

受精卵最终发育成一个由数万亿个具有多种多样的功能。尽管功能各异，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“开启”以及哪些基因“关闭”？

细胞核内的 DNA 组织

DNA 并非只是随意地沉积在细胞核中，而是在空间上组织成活性区室和非活性区室。非活性区室被束缚在圆形细胞核的边缘。该边缘由一个这就是所谓的层板，因此这些 DNA 区室被称为层板相关域，或 LAD。

Hubrecht 研究所的研究组长 Jop Kind 表示：“你可以将分成 LAD 和 LAD 之间的 DNA 比作一个很长的花环，它不会缠绕在客厅的地板上，而是以锚点附着在天花板上。这会导致染色体在空间上有序分布，与附着在天花板上的部分（LAD）相比，未连接的部分（LAD 之间的）更容易被激活。”在具有不同功能的细胞中，DNA 的不同部分被附着在层板上，尽管某些 LAD 存在于所有细胞类型中。

新方法

因此，不同的细胞类型在“开启”和“关闭”的基因组以及 DNA 的哪些部分与层板相连方面存在差异。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。
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因此，研究人员开发了一种新方法，通过这种方法，他们可以在胚胎发育的早期分析 LAD 和 LAD 之间的 DNA 组织。他们在不同的时间点进行了分析，从早期受精卵，甚至在胚胎中基因被激活之前，直到胚胎由八个细胞组成。

哪一个特征最先形成？

研究人员发现，在胚胎中基因被激活之前，受精卵中的DNA就已经以LAD和LAD间的形式排列。因此，LAD是在基因活动开始发挥作用之前形成的。

此外，研究人员还发现在胚胎发育过程中，LAD 结构的变化会随之发生变化。因此，将 DNA 组织成 LAD 和 LAD 间的过程似乎是最终决定细胞身份的一个过程的一个非常早期的事件。

原始 LAD

在早期受精卵中发现的 LAD 与所有细胞类型中存在的 LAD 非常接近。此外，这些 LAD 与所谓的那些仍然可以发育成胚胎所有细胞类型的细胞。“因此似乎是‘原始的’ LAD，”Kind 说，“是细胞核中的某种基本悬浮系统，可以在细胞特化时在此基础上构建。”

新开发的方法及其初步结果表明，这种方法可用于进一步研究单个受精卵母细胞形成整个生物体的机制。未来，这将有助于更好地理解正常发育，同时也将对胚胎发育过程中可能出现的问题提供更多见解。

由Hubrecht研究所提供