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。”