恒星测绘改变了我们对附近星系的看法

欧洲航天局的盖亚卫星利用先进的成像技术,对大麦哲伦星云进行了精细的测绘,重点关注其中最亮的恒星和像剑鱼座 30 这样的重要区域。

大麦哲伦星云 (LMC) 是距离我星系之一,这是用该任务第二次发布的数据所看到的。

该视图不是照片,而是通过绘制盖亚在每个像素中探测到的辐射总量,并结合通过航天器上不同过滤器获取的辐射测量值来生成颜色信息。

这幅图像以最亮、质量最大的恒星为主,它们比那些较暗、质量较小的恒星要亮得多。在这幅图中,大麦哲伦星系的条形轮廓清晰可见,还有个别恒星形成区域,如巨大的剑鱼座 30,位于星系中心正上方。

艺术家拍摄的银河系前方的盖亚卫星视图。图片来源:ESA/ATG medialab;背景:ESO/S. Bruni。
最近的研究表明,早期小鼠胚胎以独特、统一的方式 电话数据 复制 DNA,当胚胎长到四个细胞以上时,DNA 复制方式就会发生变化。这种早期复制速度较慢,更容易出错,可能会影响胚胎发育。
新研究表明,早期小鼠胚胎中的复制并不遵循老年细胞中预期的模式。

日本理化学研究所生物系统动力学中心 (BDR) 的研究人员的一项新发现颠覆了数十年来关于 DNA 复制的假设。由 Ichiro Hiratani 及其同事领导的实验于 8 月 28 日发表在《自然》杂志上,表明早期胚胎中的 DNA 复制与过去的研究不同,并且包括一段容易发生染色体复制错误的不稳定时期。由于失败的怀孕和发育障碍通常与染色体异常有关,因此这一发现可能会影响生殖医学领域,或许可以改进体外受精 (IVF) 方法。早期胚胎发生和 DNA 复制

在胚胎形成过程中,最初受精的卵子会分裂,每组新的子细胞也会分裂。到受精后第三天,胚胎已经历三次分裂,包含 16 个细胞。每次细胞分裂都伴随着 DNA 复制,确保每个子细胞都包含整个基因组的副本。

在这项新研究中,RIKEN BDR 研究团队着手描述早期胚胎中 DNA 复制过程的性质。他们使用了自制的单细胞基因组学技术 scRepli-seq,并将其应用于正在发育的小鼠胚胎。利用这项技术,该团队能够在 DNA 复制期间的不同时间拍摄单个胚胎细胞 DNA 的快照。他们的发现与科学家们对胚胎中 DNA 复制的假设相矛盾。

Hiratani 表示:“我们在小鼠胚胎早期发现多种特殊类型的 DNA 复制,这是以前从未见过的。此外,我们还发现,在某些时候,基因组 DNA 会暂时不稳定,染色体畸变率会升高。”

发现早期胚胎中独特的复制模式

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教科书告诉我们,DNA 不会一次性全部 文部科学省大学推荐奖学金完整指南 – 日本国际大学博士课程 复制。相反,染色体的不同区域会按照特定顺序进行复制。该团队的第一个发现是,在成熟细胞中观察到的复制时间域直到胚胎有 4 个细胞时才存在。这意味着与最终身体中的任何其他细胞不同,DNA 在 1 细胞和 2 细胞胚胎中是均匀复制的,而不是连续复制。

每次染色体的一部分解开进行复制时,DNA 区域就会解开,形成一个类似于道路分叉的结构。为了继续进行复制,分叉必须沿着 DNA 链向下移动,重新拉上复制的区域并解开下一个部分。该团队的第二个发现是,在胚胎发生的 1、2 和 4 细胞阶段,分叉速度比 8 细胞阶段后慢得多。现在可以将 4 细胞胚胎看作是一个过渡阶段,在此期间,均匀的 DNA 复制变为连续的,同时仍显示 1 细胞和 2 细胞胚胎特有的缓慢分叉运动。相比之下,8 细胞胚胎更类似于成熟细胞,显示连续复制和快速分叉运动。

DNA复制错误的影响

受精后最初几天内 DNA 复制错 cn号码 误通常会导致染色体异常,例如多余拷贝、缺失拷贝、断裂或不完整拷贝。其中一些复制错误会导致流产,而另一些则会导致发育障碍,如唐氏综合症(也称为 21 三体综合症)。该团队的第三个发现是,染色体复制错误的频率在早期胚胎中暂时升高,最常见于 4 细胞阶段。

研究人员再次使用 scRepli-seq,这次是为了检测染色体拷贝数异常。他们发现,在 1 细胞和 2 细胞阶段之间或 8 细胞和 16 细胞阶段之间的过渡期间,很少发生错误。另一方面,13% 的细胞在 4 细胞和 8 细胞阶段之间的过渡期间出现染色体异常,可能是由于 4 细胞阶段的复制错误造成的。进一步的测试表明,此阶段的复制错误与缓慢移动的叉子有关。未来研究和临床应用

“我们的发现引出了许多新问题,”Hiratani 说道,“例如,这一系列现象在包括人类胚胎在内的其他物种中是否也进化保留了下来?染色体畸变细胞的后续命运又会如何?”除了指导未来的基础研究之外,这一发现还可以帮助受精诊所制定更好的策略,以尽量减少受精后几天内常见的染色体异常。

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