中国青年报客户端杭州1月23日电(中青报·中青网记者 李剑平)北京时间1月23日,浙江大学基础医学院、医学院附属妇产科医院团队,联合同济大学以及浙江大学爱丁堡大学联合学院团队,在国际《科学》期刊发表研究成果,首次揭示人类基因组里“远古病毒化石”(内源逆转录病毒,ERV),通过合成特殊的“嵌合RNA”,帮助人类早期胚胎顺利跨越合子基因组激活(ZGA)关键发育节点。
“医生,为什么我的胚胎总是刚开始发育就停止?”在浙大妇院生殖内分泌科的诊室里,主任医师、教授张丹经常听到这样的疑问。她和团队每年要接待数千个不孕家庭,其中有一些患者会遇到早期胚胎发育阻滞的问题——体外受精形成的胚胎,在发育到受精后第三天(8细胞阶段)时,突然“卡壳”,既不继续分裂,也无法发育为囊胚,最终失去移植价值。这个“胚胎发育阻滞”难题,长期困扰着许多不孕家庭。
2019年,长期研究干细胞与转录调控的浙江大学基础医学院研究员、长聘副教授梁洪青“双聘”到浙大妇院,与张丹团队频繁交流学术问题。
MLT2A1亚家族逆转座子调控胚胎合子基因组激活的示意图。浙江大学/供图
“基因组里非编码区还有超过40%的 ‘暗物质’——逆转座子序列,其中内源逆转录病毒(ERV)是一个重要的分支。”梁洪青说,ERV是远古病毒感染人类祖先留下的“基因化石”,虽然大多失去了感染能力,但可能在进化中被“驯化”,参与生命活动。
在人类体外受精胚胎的8细胞“瓶颈期”,胚胎想要继续往下发展,需要一股“洪荒之力”——成功启动自身的基因表达程序,即“合子基因组激活”(ZGA),这样才能实现从依赖卵子储存的母源物质到激活自身基因组的切换。ZGA如同生命启动的“总开关”,一旦失败,胚胎发育便会阻滞于此。
这项研究成果揭示了曾被忽视的基因组“暗物质”——内源逆转录病毒,在人类生命最初的塑造过程中,扮演积极主动且至关重要的角色,为发育生物学提供全新的认知视角。同时,生命的演化是高效而智慧的。它“驯化”了这些古老的病毒序列,将其转化为胚胎突破第一个发育难关的关键工具,将为改善辅助生殖技术提供全新的科学思路和潜在的未来路径。
来源:中国青年报客户端
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