国际顶级科学期刊《自然》在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所徐国良课题组和李劲松课题组关于“卵细胞重编程机制”的研究成果。上海科学家发现，在动物早期胚胎的发育过程中，卵细胞中的一个叫作Tet3的母源蛋白扮演着重要角色。这一发现，为开发女性
不孕不育症的治疗手段提供了新的理论依据，也为提高动物克隆效率带来了希望。
“受精”是精子和卵细胞融合为一个受精卵的过程，是动物个体发育的起点。然而，受精并不是简单的精卵结合，为了形成一个具有发育全能型的早期胚胎，卵细胞需要对精子的基因组进行一系列的重“编程”。在重编程的过程中，卵细胞要做的最重要的一项工作，是对精子基因组DNA上“胞嘧啶碱基”的去甲基化。据徐国良研究员介绍，甲基化是蛋白质和核酸的一种重要修饰，可调节基因的表达和关闭，与动植物生长发育、疾病发生发展有密切关系。DNA甲基化能关闭某些基因的活性，而“去甲基化”则能诱导基因的重新活化和表达。此前，科学界并不清楚去甲基化这种化学修饰的改变是如何实现的，也不知道它为什么会发生。
在科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的资助下，徐国良课题组和李劲松课题组合作研究发现，卵细胞中的一个叫作Tet3的母源蛋白可以氧化精子基因组DNA，并进一步调控父源基因的表达。这样一来，Tet3母源蛋白就能启动DNA的去甲基化，起到支持早期胚胎正常发育的效果。动物实验发现，母鼠的卵细胞去除Tet3氧化酶后，生育力会显著下降，大部分胚胎在妊娠期就发生退化，被母体吸收。实验还发现，在动物克隆过程中，Tet3同样发挥着重要作用。
相关研究同行认为，该研究成果阐明了自然受精和克隆过程中卵细胞重编程的机制，使人们对早期胚胎如何获得正常的发育能力有了更清晰的认识。该研究成果有可能在分子机制上对不孕不育症做出新的解释，为开发女性不孕不育症的治疗手段提供新的理论依据和参考，也为提高动物克隆的效率带来了希望。
近日来自中国科学院上海生命科学研究院化学与细胞生物学研究所的研究人员在对卵细胞重编程的机制研究中取得突破性进展，相关研究成果于9月5日在线发表在《自然》（Nature）杂志上。
上海生科院生化与细胞所的的徐国良研究员和李劲松研究员为这篇文章的共同通讯作者。这项工作主要由三位博士研究生顾天鹏、郭帆和杨辉共同完成。该课题获得国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的经费资助。
受精是精子和卵细胞融合为一个合子（受精卵）的过程，是动物个体发育的起点。然而，受精并不是简单的精卵结合。为了形成一个具有发育全能性的早期胚胎，卵细胞需要对来源于精子的父本基因组进行一系列的重编程（reprogramming），其中最为重要的一项就是基因组DNA的去甲基化。这种在合子中，父本基因组上的特异去甲基化为何发生以及怎么发生，一直是表观
遗传学领域重要的有待解释的问题之一。
在这篇文章中，研究人员揭示了Tet3 DNA双加氧酶在卵细胞重编程中的作用：卵细胞来源的母源因子Tet3加氧酶负责父本基因组DNA胞嘧啶甲基的氧化修饰，从而启动DNA的去甲基化，进一步激活Oct4和Nanog等全能性基因的表达。卵细胞内特异性敲除Tet3的母鼠生育力显著下降，其大部分胚胎在着床后发生退化，被母体吸收。此外，Tet3在动物克隆过程中对移入卵细胞的供体细胞DNA的重编程也发挥着重要的作用。
这一发现提示，动物克隆和自然受精过程很可能采用了同样的重编程机制。该研究成果使人们对早期胚胎发育中的重编程过程有了更清晰的认识，也为提高动物克隆效率带来了新的理论依据，有可能在分子机制上为不孕不育症提供新的诠释。
徐国良研究员2002年入选中科院“百人计划“，现为中科院973专项首席科学家。主要从事动物发育（包括胚胎与成体干细胞分化）过程中DNA甲基化及组蛋白修饰在基因表达调控中的作用及其分子机理的研究。近期徐国良课题组在表观遗传学调控研究中接连取得突破性研究成果。今年8月徐国良课题组人员揭开了表观遗传学修饰中的一个重要环节——5-甲基胞嘧啶的去甲基化机制。研究人员证实DNA中的5mC和5hmC都可以被Tet家族的双加氧酶进一步氧化为第7种碱基：5-羧基胞嘧啶（5caC）；此外，胸腺嘧啶DNA糖基化酶（TDG）可以特异性地识别这一新的碱基修饰形式，并将其从基因组中切除。从而初步阐明了一条DNA主动去甲基化的途径(5mC→5hmC→5caC→C)，为研究DNA去甲基化作用及生理功能指明了方向。这一研究成果公布在Science杂志上。
（生物通：何嫱）
新华网上海９月５日电（记者张建松）５日，国际著名期刊《Ｎａｔｕｒｅ》杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所徐国良课题组和李劲松课题组关于卵细胞重编程机制的最新研究成果，首次阐明了自然受精和克隆过程中卵细胞重编程的机制，使人们对早期胚胎如何获得正常的发育能力有了更清晰的认识。
精子和卵细胞融合为一个受精卵的过程，是动物个体发育的起点。为了形成一个具有发育全能型的早期胚胎，卵细胞需要对精子基因组进行一系列的重编。其中，最为重要的一项就是基因组ＤＮＡ上胞嘧啶碱基的去甲基化。人们并不清楚这种化学修饰的改变是如何实现的，也不知道它为什么要发生。
中国科学院上海生命科学研究院的该研究工作发现，来自卵细胞的一个叫做“Ｔｅｔ３”的母源蛋白可以氧化精子基因组ＤＮＡ，并进一步调控父源基因的表达，以支持早期胚胎的正常发育。卵细胞去除“Ｔｅｔ３”氧化酶的母鼠生育力显著下降，大部分胚胎在妊娠期发生了退化，被母体吸收。此外，在动物克隆过程中，“Ｔｅｔ３”也同样发挥着重要的作用。这项研究为开发女性不孕不育症的治疗手段提供了新的理论依据和参考，也为提高动物克隆效率带来了新的希望。
9月5日，国际著名期刊《自然》在线发表了中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所徐国良课题组和李劲松课题组关于卵细胞重编程机制的最新研究成果，首次阐明了自然受精和克隆过程中卵细胞重编程的机制，使人们对早期胚胎如何获得正常发育能力有了更清晰的认识。
“受精”是动物个体发育的起点，然而，这并不是一个简单的精卵结合过程。为形成一个具有发育全能型的早期胚胎，卵细胞需要对精子基因组进行一系列的重“编程”。其中最为重要的一项就是基因组DNA上胞嘧啶碱基的去甲基化。据徐国良介绍，甲基化是蛋白质和核酸的一种重要修饰，可调节基因的表达和关闭，与动植物生长发育、疾病发生发展有密切关系。DNA甲基化能关闭某些基因的活性，而“去甲基化”则能诱导基因的重新活化和表达。此前，科学界并不清楚去甲基化这种化学修饰的改变是如何实现的，也不知道它为什么会发生。
在科技部、国家自然科学基金委、中科院和上海市科委的资助下，课题组在开展的相关研究工作中发现，来自卵细胞的一个叫做“Tet3”的母源蛋白可以氧化精子基因组DNA，并进一步调控父源基因的表达，以支持早期胚胎的正常发育。动物实验发现，母鼠的卵细胞去除“Tet3”后，生育力会显著下降，大部分胚胎在妊娠期发生退化，被母体吸收；在动物克隆过程中，“Tet3”也同样发挥着重要的作用。
该研究为开发女性不孕不育症的治疗手段提供了新的理论依据和参考，也为提高动物克隆效率带来了新希望。
作者：
2011-9-7