中科院北京基因組研究所研究員劉江團隊以斑馬魚為模型，發(fā)現(xiàn)了子代選擇性的繼承父本而拋棄母本的DNA甲基化圖譜，這一理論有助于揭開從受精卵到個體發(fā)育的奧秘。相關(guān)論文今天被國際頂尖雜志《細胞》以封面文章形式發(fā)表。
在兩性生殖物種中，子代從父本和母本分別繼承了一半的細胞核DNA，同一生物體內(nèi)每個細胞都具有相同的DNA序列。但DNA序列以外還有哪些信息，目前了解甚少。近20多年的研究發(fā)現(xiàn)，在一個受精卵發(fā)育到一個完整的生命體過程中，除DNA序列外，表觀遺傳信息起了重要作用。這種信息是一類不改變DNA序列、卻能調(diào)控基因組活動（基因表達）的信息。因為它的存在，使動物在僅一套DNA序列的基礎(chǔ)上，從一個受精卵分化成200多種表型各異的細胞，進而最終形成大腦、心臟、肝等不同的組織器官。
劉江團隊利用高通量測序平臺完成了斑馬魚多個發(fā)育階段單堿基高分辨率的DNA甲基化圖譜的繪制。斑馬魚與人類的基因相似度高達85%。研究團隊共測量了斑馬魚卵子、精子、6個早期胚胎和精囊共9個時期的全基因組DNA甲基化序列，產(chǎn)生了約1200G的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了斑馬魚子代胚胎選擇性地繼承精子DNA甲基化圖譜。
研究結(jié)果證明在斑馬魚中除了DNA可以從父母傳遞到子代外，精子的DNA甲基化圖譜也可以被遺傳到子代中，并用于指導(dǎo)胚胎早期發(fā)育。
有專家指出，此研究結(jié)果顛覆了傳統(tǒng)上認(rèn)為早期胚胎發(fā)育主要是由卵子決定的觀念。過去人們認(rèn)為決定早期發(fā)育的信息幾乎都在卵子中。此研究填補了表觀信息遺傳理論的空白，將為干細胞及其轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，也為一些疾病的治療提供了新的思路。