受精幾小時後,來自精子和卵細胞的染色體將產生一個獨一無二的基因組。這個基因組裏面有全套的胚胎發育「計劃」,就像一個複雜精密的系統,有一套全自動內設的程序,控制每一個細節完成一個生命從無到有的發育過程。

然而這個基因組產生的初期,它是處於一種「休眠」狀態,必須經過某種條件「激活」後,才能啟動這套精密的系統。這個啟動機制一直是個謎。

耶魯大學遺傳學系的研究者們最新發現,是兩種分子的合作打開了「啟動」的開關。

研究者們通過精心設計的實驗工具,觀察斑馬魚(zebrafish)胚胎細胞核內的基因啟動情形。

這份研究的主要作者Shun Hang Chan說:「現在我們可以直觀地看到細胞核的內部,分析休眠的基因組內第一個基因是如何『甦醒』的。」

他們發現,需要兩種蛋白質P300和Brd4的合作,才能啟動胚胎髮育。這兩種蛋白質都來自雌性。缺乏任何一種蛋白質,基因組都無法啟動,胚胎都無法被「喚醒」。

研究者們還發現,如果這些蛋白質受阻沒能啟動基因組,通過人工方法誘發這兩種蛋白質,也能啟動胚胎髮育。

「這些分子就像一種定時器,定時控制基因組的啟動。」研究者之一Antonio Giraldez說,「找到啟動基因組的關鍵因素,是了解生命起點的重要一步。」

這份研究本周發表在《發展生物學期刊》(Developmental Cell)上。◇