中国科学家揭示人类胚胎发育和进化的奥秘

2018年3月9日(农历2018年1月22日)，中国科学家首次破解基因“编程语言”之谜。刘江团队在工作中一颗受精卵如何最终发育成人，是生命科学最大的难题之一。近期，中国科学院北京基因组所刘江团队领衔的中国科学家首次解读了基因“编程语言”的奥秘，并揭示人类进化的重要新机制，相关研究在2018年3月9日发表于国际顶级期刊《细胞》杂志。随着生命科学的发展，科学家发现，人类发育的进行需要体内的基因能够按照设定的程序、在特定的时间和特定的地点有序地表达，这个过程称为基因表达的编程。刘江介绍说，人受精之后大约有两天的时间里细胞的表现非常特殊，这期间胚胎几乎没有基因表达。如何让人的基因开始表达，哪些基因会先表达、哪些基因后表达，一直以来都是研究难点。对此，刘江团队等克服了研究材料缺乏的难题，在国际上首次研究了人类胚胎基因组的激活机制：“研究难点的重要原因是，很难拿到足够的人类胚胎，为了克服这一问题，我们建立了微量细胞的研究方法，从而在国际上首先揭示了人类胚胎基因组的激活机制。我们找到了启动人类基因组表达的关键分子，我们还发现，细胞会按照特定程序进行调控基因的表达。最先出现的基因(老基因)会先表达、而最后出现的基因往往会后表达。”中国科学院北京基因组所刘江刘江还解释说，人类一直处于进化过程中，他们的研究揭示了人类进化的一个重要新机制：“人类基因组序列中有一类被称为转座子的DNA片段，它们常常会从一个区域跳到另一个区域，这种跳动就会产生DNA突变。只有在胚胎中产生的突变，才更可能传递到后代中，从而引起人类的进化。”据介绍，刘江团队的该研究成果打开了认识人类胚胎发育基因表达调控的大门，使中国在人类发育领域的研究中处于国际领先地位，这一研究成果将会为人类的优生优育提供理论基础。