▲细胞中的蓝色标注为DNA，绿色标注为表观遗传甲基化，红色为表观遗传乙酰化。Credit: Courtney Hanna, Babraham Institute
使卵细胞在儿童期保持停滞态是女性生育能力的关键之一。近期，发表于《自然结构与分子生物学》的一项最新成果揭示了表观遗传在维持卵细胞处于停滞期的作用。巴布拉汉研究所的Gavin Kelsey博士领导的团队（团队成员来自德累斯顿大学和慕尼黑大学等），发现一种名为MLL2的蛋白质，可为卵细胞的停滞态产生特殊的表观遗传标记。
人的生命始于受精卵。然而，在女性降生之前，卵细胞就已经存在于她体内了。卵细胞在女性成年前的儿童期，都保持停滞态。假如卵细胞不进入停滞态，那么它将无法成为成熟的卵细胞以及孕育新生命。使卵细胞进入停滞态涉及其DNA中的许多表观遗传标记。DNA中的表观遗传标记的作用类似于“脚注”——指明基因是“开”还是“关”。科学家们希望了解这些标记来源于卵细胞中的何处，以及基因缺陷是如何导致疾病的。由于卵细胞数量有限，其表观遗传学研究非常具有挑战性。因此，Kelsey博士的团队不得不采用具有高精度的新方法来检测卵细胞中的表观遗传标记。
通过这种方法，他们发现，在卵细胞的发育过程中，一种名为H3K4me3的标记在整个基因组中扩散。科学家们已经在许多细胞的活性基因启动中发现了该标记的踪迹。然而，Kelsey博士的团队却发现，H3K4me3在卵细胞中的作用是截然不同的。蛋白质MLL2对H3K4me3标记在卵细胞中的异常作用有较大关系。假如没有MLL2，卵细胞中大多数H3K4me3标记将会丢失，而这个卵细胞也会在孵育新生命之前死亡。
对于这一结果，论文的第一作者Courtney Hanna博士表示：“我们的研究成果表明，H3K4me3标记的产生途径有两种。其一，在MLL2作用下，H3K4me3标记将在没有临近基因激活的情况下生成；其二，没有MLL2干预，H3K4me3标记将在充满活跃基因的条件下产生。通过认识这一机制，我们希望拓宽对表观遗传学的总体认知，同时增加我们对生育能力的认识。”Kelsey博士（首席科学家）补充说道：“我们的工作只是揭示表观遗传学与卵细胞发育之间联系细节的开端。这只是生物学的一个基础方面，但将会在母体对胎儿的遗传信息传递起到一定作用。这一发现凸显了像卵细胞这样的重要细胞中发生的不寻常的生物学进程。”
科界原创
编译：雷鑫宇 审稿：阿淼 编辑：张梦
