近日，国际顶级杂志《Cell》在线发表了山东大学生殖医学研究中心陈子江教授团队与中国科学院北京基因组研究所刘江教授团队等合作完成的题为“Chromatin Accessibility Landscape in Human Early Embryos and Its Association with Evolution”的研究成果，首次报道了人类早期胚胎发育过程中染色质开放性的调控图谱。这一研究意味着中国科学家首次揭露出基因“编程语言”的奥秘，并发现了人类进化的重要新机制。
在生命科学领域，对脊椎动物的早期胚胎发育过程中的基因表达谱和表观遗传学分析，还只是局限在斑马鱼、小鼠等模式生物，对人类早期胚胎发育的染色质调控的动态图谱探究探索还是一片空白。最新研究中，科学家采用的是DNase-Seq技术（DNaseI超敏感位点是指基因组里对DNase I高敏感的位点，最容易受到外源加入的DNase I的切割，从而说明该区域暴露、具有可接近性和调节基因组的功能）。他们发现在人胚胎合子期基因组激活阶段打开的染色质中，富集了著名的OCT4基因的结合位点，进一步证实OCT4基因（OCT4是干细胞多能性维持中的重要转录因子）在人类胚胎合子期基因组激活中是必须的，但是在小鼠胚胎发育中则不必须。
这一研究的另一重要发现是进化中年轻的基因更倾向在胚胎发育晚期建立开放染色质并表达，而进化中较早出现的基因则相反。值得注意的是，人类胚胎的合子期基因组激活发生在受精卵卵裂到8细胞期，而小鼠则发生在受精卵卵裂到两细胞期。
中科院遗传发育所研究员陆发隆认为，我国科学家的这一研究具有里程碑意义，为今后对早期胚胎发育研究提供了海量的调控动态信息，将有力推动我们对个体生命起始以及生命程序展开的认识。
Summary
The dynamics of the chromatin regulatory landscape during human early embryogenesis remains unknown. Using DNase I hypersensitive site (DHS) sequencing, we report that the chromatin accessibility landscape is gradually established during human early embryogenesis. Interestingly, the DHSs with OCT4 binding motifs are enriched at the timing of zygotic genome activation (ZGA) in humans, but not in mice. Consistently, OCT4 contributes to ZGA in humans, but not in mice. We further find that lower CpG promoters usually establish DHSs at later stages. Similarly, younger genes tend to establish promoter DHSs and are expressed at later embryonic stages, while older genes exhibit these features at earlier stages. Moreover, our data show that human active transposons SVA and HERV-K harbor DHSs and are highly expressed in early embryos, but not in differentiated tissues. In summary, our data provide an evolutionary developmental view for understanding the regulation of gene and transposon expression.
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