染色体三维结构是主要的表观遗传因素 ，与基因的表达调控亲近相关 。研究染色体三维结构在人类精子及早期胚胎中的动态转变和调控分子关于深入明确人类胚胎发育有主要的理论和临床意义 。人类个体发育从精卵团结形成受精卵最先 ，履历早期胚胎发育历程 ，由一个细胞逐渐破碎分解形成一个含有上百种细胞类型、多种器官的重大有机体 ，但人类精子和卵子受精后 ，细胞核中的染色体结构怎样转变 ，哪些生物学分子会影响胚胎中的染色体结构转变 ，一直以来是未被解决的科学问题 。别的 ，精子在形态和功效上与其他终末分解的细胞截然差别 ，染色体在人类精子中怎样压缩折叠还并不清晰 。
克日 ，永利集团刘江团队与山东大学隶属生殖医院陈子江团队相助 ，对精子及人类早期胚胎发育历程中的染色体结构动态转变情形举行了描绘 ，研究效果于12月5日在线揭晓于《自然》（Nature） 。
基因组的三维结构是由拓扑相关结构域（TAD）基本单位组成 ，研究效果显示 ，在成熟的人类精子中没有TAD结构并且没有检测到染色质调理卵白CTCF ，这与在小鼠精子中的情形完全差别 。受精后 ，胚胎中TAD结构很是模糊 ，在后续的胚胎发育中染色体逐渐建设清晰的TAD结构 。研究还发明 ，A/B区室结构在人的2细胞期胚胎中消逝 ，然后在后续发育中重新建设 。值得注重的是 ，差别于小鼠胚胎和果蝇胚胎 ，在人类早期胚胎中阻断合子基因组激活（ZGA）可以抑制TAD结构的建设 。进一步剖析发明CTCF卵白在合子基因组激活之前表达量很是有限 ，在TAD结构泛起的合子基因组激活时期表达量会迅速上升 。在胚胎中敲低CTCF卵白可以导致TAD结构显著变弱 ，这批注在合子基因组激活时CTCF卵白的表达关于人类早期胚胎的TAD结构建设至关主要 。
该研究首次展现了人类早期胚胎中的染色体三维结构的动态转变 ，并发明CTCF卵白关于早期胚胎发育中TAD结构的主要调控功效 ，为进一步展现人类胚胎发育机制提供了理论基础 。
该研究获得了国家重点研发妄想“生殖康健及重大出生缺陷防控”重点专项、永利集团战略性先导科技专项、国家自然科学基金等基金资助 。
CTCF在人的精子和早期胚胎中染色体三维结构重修中的要害作用
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