卵細胞受精後發生了什麼？

在經常被提到的生命奇蹟發生的前幾個月，還有很多事情是科學家們無法完全理解的。比如，單個細胞是如何成為整個有機體所有細胞的起源。弄清楚這個問題的答案是Maria-Elena Torres-Padilla教授的目的，她是慕尼黑Helmholtz中心表觀遺傳學和幹細胞學院的負責人。

研究人員解釋說：「我們尤其感興趣的是，細胞如何能夠分裂這麼多次，並且以如此多種不同的方式，比如分裂成皮膚細胞、肝細胞和心臟細胞。」在當前的研究中，她和她的團隊通過檢測染色質來弄清楚這個問題，染色質指的是DNA及其周圍的蛋白組成的複合物。她說：「我們研究特定的組蛋白在受精之後如何變化，這讓我們能夠解釋一種新的機制。」

小附著，大影響

圖片中展示了一個正常的小鼠胚胎（上方的2個圖片）和Suv4-20額外表達的小鼠胚胎（下方的2個圖片，甲基化以紅色顯示）。雖然沒有組蛋白修飾的細胞會複製DNA（少量的黃色細胞）並進行細胞分裂，但是有Suv4-20表達的細胞被困在了複製狀態（大量的黃色細胞）而不能進行細胞分裂。

研究人員發現，Suv4-20h2分子（一種所謂的組蛋白甲基轉移酶）在染色質上遊走，並且導致組蛋白接上一些甲基而發生甲基化，當這些化學變化的增加發生改變時，細胞的分裂和發育就會受到抑制。但是一旦發生了受精，這些附著物就會消失，受精卵就會發生成新的有機體。

為了確認這些結果，研究人員使用一種實驗模型對保持受精卵中的Suv4-20h2活性的作用進行了測試。論文的第一作者博士生Andre Eid解釋說：「我們能夠證明，在這種情況下，甲基仍然在組蛋白上。這會抑制受精卵的進一步發育，因此在第一次分裂之後就停止分裂。」

在進一步的實驗中，研究團隊發現這種機制可能是基於這樣一個事實，組蛋白表面的甲基導致遺傳物質在複製時的缺陷，這種缺陷會引起複制的「檢查點」，因此細胞循環會陷入停滯。

Torres-Padilla說：「這項研究結果使我們理解了染色質與細胞發育成其他類型細胞的能力（細胞的全能性）之間的關係。」這對人類胚胎學和特定癌症的理解是很重要的一步，在某些癌症中，細胞也會表現出相似的機制，這種機制會影響細胞的生長速率。

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