研究人员显示胚胎接收父母特定的信息

孤立和固定的C. Elegans男性Gonads的免疫循环化。a）与DAPI（蓝色），HTAS-1（绿色），HTZ-1（红色），HTAS-1（绿色），HTZ-1（红色）和DAPI（蓝色）的合并图像进行DNA。比例栏代表µ50米。 B-E）从精子形成后阶段的磷酸核免疫染色（如在a的加入线标记的Gonad的近端中发现）。秤栏代表2米，µ适用于B-F中的所有面板。 b）在赖氨酸9（H3K9ME2）的组蛋白H3，其标记X染色体（白色箭头）。c）HTZ-1。d）HTAS-1。黄色箭头标记HTAS-1和HTZ-1的表示不表示的区域，这些区域不是X染色体。E）HTZ-1和HTAS-1可在减少体形后立即可检测，因为精子染色质凝结凝结。DNA，HTZ-1和HTAS-1的对比度调整的黑白图像的早期精子核，显示出HTZ-1和HTAS-1的模块C和D中所示的早期精子核。参见图S2的用于后来的精子核的对比调整图像。f）SPCH蛋白（SPCH-1,2,3）（绿色）可在DNA上可检测，因为精子DNA为减少体切割。在减数分裂后，SPCH蛋白的水平急剧增加，特别是在精子DNA周围。

旧金山州立大学的新研究揭示了多层过程的精子和鸡蛋如何沿着成功繁殖所需的信息，揭示胚胎接受父母特定的信息。

在旧金山州立大学的研究人员发现，解释新胚胎中的遗传密码的信息取决于它是否来自父亲或母亲。

在Plos Genetics杂志发表的文章中详细介绍了在多层过程中揭示了多层过程的精子和卵子沿着成功繁殖所需的信息。虽然一层是转移的DNA代码，但是新的研究识别DNA未编码的信息，所谓的“表观遗传”的信息层，帮助细胞解释遗传密码。

科学家们已知这些“表观遗传标记”，其影响新胚胎的发育计划，通过生物学上修饰蛋白质，称为组蛋白，其负责在细胞内紧密卷积的DNA。但新的研究表明，精子细胞的标记是如何从来自卵母细胞或卵细胞的信息中的标记。

“我们能够从爸爸那里记录一系列不同于妈妈的爸爸，”SF州生物学副教授戴安娜楚说。“这项研究为科学家开辟了新的途径来调查。这些不同的标记的作用是什么？他们为什么不同？“

楚和她的同事在SF状态和Scripts研究所检查了C.秀丽隐虫的精子和胚胎，以确定包括组蛋白变体和修饰的组蛋白标记是单独的，并在形成新的精子细胞期间跟踪它们新胚胎。他们发现精子内存在的组蛋白修饰的数量比胚胎内存在的数量小2.4倍，表明当形成新的精子细胞时，表明在形成新的精子时的外膜遗传标记。但擦除是不完整的：研究人员鉴定了一种组蛋白变体和六种组蛋白修饰 - 并且可能更多 - 在精子中保留并最终传递到新的胚胎，可能有助于它适当地发展。

“如果DNA是书，这些变体和修改是书签，”楚说。“他们可以帮助细胞阅读这本书。”

该发现为科学家添加了另一个维度，用于研究遗传信息如何从父母传递给儿童的复杂过程。这些研究具有重大的健康影响，Chu补充说，直到几年甚至几十年可能无法表现出来的发育和行为障碍进入辛辣的生命中可能出发胚胎发育的早期阶段。

“这些各种水平的遗传和表观遗传信息组合工作，”她说。“如果你不了解所有这些，你就无法理解细胞如何正确地掌握如何以及如何在很长一段时间内创造在许多不同级别的人类的人。”

进一步的研究将识别额外的表观遗传标记，这些标记是单独的精子，以及更紧密地研究特定组蛋白变体的作用和特征，称为HTAS-1。

“由Marger Samson，Margaret M.Jow，Catherine C.L，Catherine C.L，Catherine C.L，Cashe Somans in C. elegans的早期胚胎发育的规范和全球重新编程。Wong，Colin Fitzpatrick，Aaron Aslanian，以色列Sauceo，Rodrigo Estrada，Takashi Ito，Robin Park，John R. Yates III和Diana S. Chu于10月9日发表于10年代Plos Genetics。该研究得到了国家科学基金会的若干补助金。

出版物：Mark Samson等人，“在C.秀丽隐杆线虫的娱乐形成和早期胚胎发育过程中，”组蛋白表观遗传标记的规范和全球重新编程“，2014年Plos Genetics; DOI：10.1371 / journal.pgen1004588

图像：Samson M等人，Plos Genet 10（10）：E1004588。 DOI：10.1371 / journal.pgen1004588