低等脊椎动物中存在基因组印迹进化的基础

中国浙江大学的一个科学研究组最近的研究表明金鱼Igf2基因与哺乳动物Igf2基因一样在其内部存在一个双亲特异性差异甲基化区域（parental  differentially  methylated  region，  DMR）。这一观察结果说明低等脊椎动物中存在基因组印迹进化的基础，基因组印迹不是哺乳动物单独进化产生的。这一研究发表在《科学通报》第54卷  (Issue  8,  April,  2009)。

基因组印迹现象已经在真哺乳亚纲动物、有袋类动物[7]以及开花植物中被确认存在，但在单孔类动物和其他脊椎、无脊椎动物中至今还没有发现内源印迹基因的存在。因此，在动物界，基因组印迹现象被认为可能是胎生哺乳动物所独有的，维持胎儿需求和母体营养供应间平衡的一种机制。但基因组印迹在脊椎动物中的进化起源、形成和维持稳定的表观遗传修饰分子机制都还不清楚。  

研究者通过对金鱼Igf2基因在未受精卵和精子基因组中进行的甲基化分析结果表明：最低等脊椎动物的Igf2基因与胎生哺乳动物的印迹基因Igf2一样，在其基因内部存在双亲特异性差异甲基化区域DMR，该DMR在精子基因组中是高度甲基化的，在卵子基因组中是非甲基化的。研究者也指出父源甲基化等位基因的DMR与哺乳动物中一样在胚胎发育过程中仍然保留其甲基化状态，没有经历去甲基化的过程；但母源的非甲基化等位基因与哺乳动物不同，从卵裂期开始即在部分胚胎细胞中被甲基化了，在发育到囊胚中期后，至少在绝大部分胚胎细胞中都被甲基化了。因此，父母本来源的Igf2等位基因的DMR从此不再存在甲基化差异。这些研究结果提示金鱼Igf2基因上的双亲特异性甲基化可能是脊椎动物在进化早期出现的一种原始的印迹形式。

一论文评审人认为这一研究“首次提供了低等脊椎动物中存在基因组印迹进化基础的分子证据”。