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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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【經(jīng)濟日報】我科學家破解生物學難題：
揭示哺乳動物胚胎染色體三維結(jié)構(gòu)奧秘

2017-07-31 經(jīng)濟日報佘惠敏

【字體：大中小】

語音播報

　　人類DNA如果拉成一條直線，長度大約為2米，但普通細胞核的直徑卻僅有5微米至10微米。因此，基因組DNA如何合理的折疊存放到細胞核里，是一個非常重要的科學問題?，F(xiàn)有研究表明，在細胞核指揮細胞發(fā)揮功能的過程中，基因組DNA的三維空間折疊對此起到關(guān)鍵作用。

　　對于大多數(shù)動物包括我們?nèi)祟悂碇v，生命起始于精子和卵子的結(jié)合。然而，精子、卵子的細胞核結(jié)構(gòu)與其它體細胞相比，存在巨大差別：精子細胞核非常小，僅有普通細胞核的十分之一左右，染色體被精蛋白包裝，處于一種高度壓縮的狀態(tài)；而成熟卵子的細胞核處于分裂中期，染色體也處于一種高度壓縮狀態(tài)，與多數(shù)細胞相比，仍具有非常大的差別。因此精子和卵子受精后，細胞核中的染色體如何變化，如何變成正常的細胞染色體，一直是個未被了解的科學問題。同時，了解哺乳動物發(fā)育過程中染色體高級結(jié)構(gòu)的變化、有利于我們理解人類如何從受精卵發(fā)育成個體。

　　中國科學院北京基因組研究所劉江研究組和上?？萍即髮W黃行許研究組合作，對上述問題進行了研究，揭示了哺乳動物成熟精子和卵子的染色體3D結(jié)構(gòu)以及在早期胚胎發(fā)育過程中染色體結(jié)構(gòu)的重編程變化，相關(guān)成果于近日發(fā)表在國際著名期刊《細胞》上。

　　哺乳動物配子和早期胚胎的數(shù)量非常有限，研究團隊為此解決了使用少量細胞建立3D染色體結(jié)構(gòu)圖譜的難題，成功獲得小鼠精子、卵子和早期胚胎的高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜。

　　研究結(jié)果顯示，成熟卵子沒有拓撲結(jié)構(gòu)域，而在精子中普遍存在超遠程染色體的相互作用?？蒲腥藛T還發(fā)現(xiàn)，染色體高級結(jié)構(gòu)的建立不依賴于受精卵基因組轉(zhuǎn)錄的激活，而是依賴于基因組的復(fù)制。除此之外，本研究首次發(fā)現(xiàn)染色體的高級結(jié)構(gòu)與DNA甲基化的關(guān)聯(lián)。

　　該研究為深入了解哺乳動物如何從受精卵發(fā)育成為多功能的個體打下重要基礎(chǔ)，為研究者認識早期胚胎中真實的3D基因組結(jié)構(gòu)做了良好鋪墊，哺乳細胞早期胚胎發(fā)育高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜數(shù)據(jù)將為表觀遺傳、生物信息研究領(lǐng)域提供寶貴資源，幫助揭示胚胎發(fā)育的奧秘。

　?。ㄔd于《經(jīng)濟日報》 2017-07-31 15版）

　　人類DNA如果拉成一條直線，長度大約為2米，但普通細胞核的直徑卻僅有5微米至10微米。因此，基因組DNA如何合理的折疊存放到細胞核里，是一個非常重要的科學問題。現(xiàn)有研究表明，在細胞核指揮細胞發(fā)揮功能的過程中，基因組DNA的三維空間折疊對此起到關(guān)鍵作用。
　　對于大多數(shù)動物包括我們?nèi)祟悂碇v，生命起始于精子和卵子的結(jié)合。然而，精子、卵子的細胞核結(jié)構(gòu)與其它體細胞相比，存在巨大差別：精子細胞核非常小，僅有普通細胞核的十分之一左右，染色體被精蛋白包裝，處于一種高度壓縮的狀態(tài)；而成熟卵子的細胞核處于分裂中期，染色體也處于一種高度壓縮狀態(tài)，與多數(shù)細胞相比，仍具有非常大的差別。因此精子和卵子受精后，細胞核中的染色體如何變化，如何變成正常的細胞染色體，一直是個未被了解的科學問題。同時，了解哺乳動物發(fā)育過程中染色體高級結(jié)構(gòu)的變化、有利于我們理解人類如何從受精卵發(fā)育成個體。
　　中國科學院北京基因組研究所劉江研究組和上?？萍即髮W黃行許研究組合作，對上述問題進行了研究，揭示了哺乳動物成熟精子和卵子的染色體3D結(jié)構(gòu)以及在早期胚胎發(fā)育過程中染色體結(jié)構(gòu)的重編程變化，相關(guān)成果于近日發(fā)表在國際著名期刊《細胞》上。
　　哺乳動物配子和早期胚胎的數(shù)量非常有限，研究團隊為此解決了使用少量細胞建立3D染色體結(jié)構(gòu)圖譜的難題，成功獲得小鼠精子、卵子和早期胚胎的高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜。
　　研究結(jié)果顯示，成熟卵子沒有拓撲結(jié)構(gòu)域，而在精子中普遍存在超遠程染色體的相互作用?？蒲腥藛T還發(fā)現(xiàn)，染色體高級結(jié)構(gòu)的建立不依賴于受精卵基因組轉(zhuǎn)錄的激活，而是依賴于基因組的復(fù)制。除此之外，本研究首次發(fā)現(xiàn)染色體的高級結(jié)構(gòu)與DNA甲基化的關(guān)聯(lián)。
　　該研究為深入了解哺乳動物如何從受精卵發(fā)育成為多功能的個體打下重要基礎(chǔ)，為研究者認識早期胚胎中真實的3D基因組結(jié)構(gòu)做了良好鋪墊，哺乳細胞早期胚胎發(fā)育高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜數(shù)據(jù)將為表觀遺傳、生物信息研究領(lǐng)域提供寶貴資源，幫助揭示胚胎發(fā)育的奧秘。
　　（原載于《經(jīng)濟日報》 2017-07-31 15版）

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