《细胞》封面报道我所表观遗传新理论研究结果
20世纪生命科学的快速生长证实了遗传的物质载体是DNA，DNA序列可以稳定地从怙恃遗传到子代中去，从而使物种得以延续。但如果仅仅只是DNA序列的遗传，难以解释为什么一个受精卵细胞可以发育成一个包括多种差别细胞、组织和器官的庞大生命个体。
最近20年的研究发明，表观遗传信息通过有序地开启和关闭基因的表达来调控生物体的生长、发育和剖析，其中DNA甲基化（5甲级胞嘧啶）是最重要的表观遗传信息之一。但目前人们对DNA甲基化图谱能否从亲代通报到子代以及DNA甲基化信息在早期胚胎发育中的调控作用了解甚少。古板理论认为在子代发育历程中父代和母代的DNA甲基化信息在受精后险些都被去除，而无法遗传，这种学说一直缺乏高区分率全基因组水平甲基化图谱的直接证据。
近日，球速体育刘江研究员和他的研究团队在表观遗传信息遗传纪律的研究方面取得了重大突破。该团队以斑马鱼为模型，发明了子代选择性地继续父代而抛弃母代的DNA甲基化图谱，这一理论有助于揭开从受精卵到个体发育的秘密，相关研究结果被国际著名学术期刊Cell（《细胞》）于5月9日以封面文章的形式特别报道。
斑马鱼与人类的基因相似度高达85%，幼鱼胚体透明,是公认的研究脊椎动物发育的模式生物。研究团队精确绘制了单碱基区分率的斑马鱼卵子、精子、6个早期胚胎和精囊共9个全基因组的DNA甲基化图谱。通过海量数据剖析和深度数据挖掘发明了斑马鱼精子和卵子甲基化图谱差别巨大，进一步发明（如下图所示）：
（1）斑马鱼受精后，父源DNA一直坚持着精子的甲基化谱图；
（2）母源DNA在16细胞期之前，一直坚持卵子的甲基化图谱；然后卵子的甲基化图谱作为一个整体被抛弃，并重新编程，当胚胎发育到囊胚期（midblastula）时，母源DNA也转酿成了精子的甲基化图谱；
（3）精子甲基化图谱的信息指导早期胚胎发育。
此研究剖析了斑马鱼子代早期胚胎完全继续精子的甲基化图谱。之后斑马鱼以精子甲基化图谱为基础进行细微重编程，此重编程仅限于局部区域的甲基化变革，从而剖析出差别细胞、器官等。研究说明在斑马鱼中除了DNA可以从亲代通报到子代外，精子的DNA甲基化图谱也可以被遗传到子代中，并用于指导胚胎早期发育。
此研究结果推翻了古板上认为早期胚胎发育主要是由卵子决定的看法。已往人们发明卵子的体积很大、富含卵白质和RNA，而精子的体积很小、险些仅能携带一半的DNA，因此推断认为决定早期发育的信息险些都在卵子中。而此研究证明了DNA甲基化的图谱是来源于精子的。进一步实验发明，剔除细胞核的卵子加入精子细胞核（孤雄实验）能爆发胚胎的发育，但如果不加入精子的细胞核仅有卵子的细胞核或再加入一个卵子的细胞核，无论如何刺激卵子都无法启动胚胎的发育（孤雌实验），这些结果也进一步证明了精子中携带的信息在胚胎发育中不可缺氨赡作用。
该研究结果证明除了DNA序列之外，DNA甲基化图谱也可以被遗传。这个结果填补了表观信息遗传理论的空白，将为干细胞及其转化医学的生长和应用提供理论基础。
加入本研究的另有配合通讯作者慈维敏副研究员，并列第一作者蒋岚、张靖、王京京等人员。此研究获得了中科院干细胞与再生医学先导专项、基金委重大研究偏向细胞重编程项目和科技部973项目的资助。
Cell（《细胞》）于5月9日以封面文章的形式报道该结果.
论文链接：http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(13)00517-5
相关媒体报道：
科技日报：http://www.stdaily.com/kjrb/content/2013-05/10/content_601547.htm
人 民 网：http://cpc.people.com.cn/n/2013/0510/c87228-21430054.html
