单细胞胚胎中基因开启的方式可能类似于癌症的诱因

当胚胎形成时，它的基因——由受精的精子和卵子提供——是沉默的。不知何故，在发育的早期阶段，胚胎基因必须被打开。如果胚胎中没有这个至关重要的“基因开启”开关，我们就不会存在于此，但令人惊讶的是，人们对开关的外观或推动开关的“分子指”的身份知之甚少。

然而，由于今天发表在Cell Reports上的研究，胚胎学家现在已经描述了这个开关，并且可以揭示推动它的手指的身份。这项研究是巴斯大学、剑桥大学的生物学家与德国和美国同事的合作成果。

该团队通过将最先进的方法将精子注入卵子与最新的信使 RNA (mRNA) 测序技术相结合，在小鼠身上发现了这一发现。

mRNA 是遗传“中间人”，它从基因中读取信息并将其传递到细胞中制造蛋白质(生命的基石)的区域。mRNA 在受精前的卵子中产生，但在基因组开启时也在胚胎中产生：研究人员能够区分这两种类型并描述胚胎“开启”开关的特征。

他们的方法在新胚胎受精后的精确时间确定了基因活动。人们发现，在小鼠胚胎中，这种活动在精子注射后四小时内开始，并遵循一个程序：基因不会随意开启，而是按照预先设定的顺序开启。

该团队首次在任何物种中以这种预设顺序确定了单细胞胚胎中的基因激活序列，并表明活性基因的功能符合早期胚胎发育的特征。

科学家们之前已经在许多情况下找出了哪些“分子指”打开了哪些基因，因此，这项新研究的作者能够预测在胚胎发育开始时哪些手指负责：一些手指的指纹在胚胎基因，从而可以识别出罪魁祸首。

一个不同寻常的转折是，这项侦探工作表明，许多触发嫌疑人也与癌症有关。

“长期以来，许多导致胚胎基因活动开始的因素一直被认为是主要的致癌基因，”巴斯生命科学系的托尼佩里教授说。“很可能，致癌作用概括了胚胎发生。”

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