4月15日，生命科学与技术学院高绍荣教授与张勇课题组合作。《细胞研究》在线发表了题为《受精后核小体动态组织揭示小鼠合子基因组激活的调控因素》的文章。本文从核小体在第一染色质上的位置角度，揭示了小鼠受¤精后12小时◢内亲本染色质重组的动态过程和调控机制，强调了基于组蛋白的染色质状态调控对正常发育的意义，揭示了生命初始阶段的调控秘密。

对于哺乳动物等真核◣生物来说，DNA作ζ为遗传物质，需要缠绕在组蛋白中形成核小体，核小体是染色质的基本结构单位。核小体也是染色质的一级结构，是染色质后续凝集形成更复杂空结构的基础，也影响基因组上的转∞录活性。细胞内的染色体像古代文明中打结的音符一样记录和反映遗传信息，DNA分子像一条长绳，是信息记录的∏物质基础。核小体是绳子上最基本的结，是细胞内记录和传递遗※传信息的基本结构。它在不同类型的细胞中有不同的分布模式。精子发生过程中，核小体中的组蛋白被精子特有的→精蛋白取代，使染色↙质压缩在一起，呈高度凝集状态▂。在生命初期的受精过程中，这种高度压缩的染色质会解体，鱼精蛋白被组蛋白取∑代，一般状态下的核小体结构重新形成，从而完」成染色质重塑，为合子基因组激活(ZGA)创造基础。然而，长期以来，上述变化在基因组水平上是如何发展的，又是由哪些因素调控的，人们并不清楚。

“我们所做的是弄清楚如何解开配㊣　子中打结的绳子，重新系上新的结，为传递遗传信息做准备。”高少荣↓介绍，但这个♀过程变化非常快，需要以小时为单位详细查△看。还需要区分不同来源的父母的基因组。更重要的是，要解决痕迹检测技术的问∮题。

研究团队开发了①一种新技术(ULI-MNase-seq，已获专利)在低︼起始量(甚至单细胞)下检测基因组核小体的排列，并开发了一套专门针对核小体数据的分☉析流程NEPTUNE。据高◆少荣介绍，利用显微操作，我们在受精后0.5小时至12小时连续9个时间点人工分离雌雄原核，检测这些原核和配子细胞的核小体排列，从而∴首次完成了受精前12小时核问题动态重塑的精细描述，发现受精后1小时左右即可完成亲本基因组中鱼精蛋白对组蛋白的▓替换，而雄性原核中与转╱录活性相关的核小体缺失卐区(核小体缺失区)。

图一。受精过程中核小体排列模式的建立

研究小组进一步探索了影响早期核小体排列的因∑　素。发现DNA序列中的GC含量(鸟嘌呤与胞嘧啶之比)对核小体占用率有显著影响，组蛋白的乙酰化修饰可能对核小体NDR的形成有调节作用。此外，研究小组☆的分析发现，一些转录因子会在受精过程中逐渐取代核小体并与基▼因组的特定序列区域结合，并可能在更广泛的启动子区域参与核小体NDR的形成和特定基因的转▽录激活。研究人员分别敲除了Mlx和Rfx1两个〖转录因子，发现Mlx可以调节合子期的ZGA，而Rfx1可以显著影响2细胞期的ZGA。

2.转录因子影响核小体排列和ZGA

“我ω　们的研究首次绘制了小鼠雌、雄原核受精过程中核小体〓排列的高分辨率图谱，发现了核小体排列的模式，并预测了新的调控因子。受精过程中的▲核小体重排是探索生命初始阶段调控奥秘的○重要环节，不仅对发育生◣物学具有重要意义，对辅助生殖和人类生殖健康也具有重要意义。”高少荣介绍，这项研究为人们理解表观遗传修饰的代际传递和胚胎发育【过程中基因表达的调控提供了有力支持。

同济大学王、、、为论文第一作者，高绍荣、、为论文通讯作者々。这项研究得到了科技部、基金委员会和◤上海市科学技术委员会的支持。