大河网讯 近日，郑州大学第一附属医院孙莹璞/徐家伟课题组、清华大学生命科学院颉伟课题组合作研究揭示了人类早期胚胎发育组蛋白修饰重编程规律，发现人类早期胚胎发育染色质独特的亲本到合子表观基因组的转换模式，提出“Epigenome rebooting（表观基因组重启）”模型。研究成果以“Resetting histone modifications during human parental-to-zygotic transition”（人类亲本-合子转变中组蛋白修饰重编程）为题，以研究论文的形式于2019年7月4日在Science（《科学》）在线发表。

郑州大学第一附属医院孙莹璞教授、清华大学颉伟研究员以及郑州大学第一附属医院徐家伟教授为本文通讯作者，夏炜坤博士（清华大学）、徐家伟教授（郑州大学第一附属医院） 、于广博士（清华大学）、姚桂东副研究员（郑州大学第一附属医院）为本文共同第一作者。

表观遗传学修饰参与基因表达调控并调控个体发育。在哺乳动物早期发育过程中，卵母细胞受精形成具有全能性的受精卵，并经过细胞分裂与分化形成植入前囊胚，后者包含具有多能性的内细胞团。伴随着发育的进行，表观遗传学修饰经历了剧烈的重编程。

近年来，以小鼠等模式生物为研究模型，DNA甲基化、染色质开放性、染色质高级结构以及组蛋白修饰等表观遗传学特征的动态变化过程和规律都逐渐被揭示。在小鼠卵细胞发育晚期组蛋白修饰H3K4me3和H3K27me3会以非经典的形式分布，并通过母源继承的方式传递到胚胎中调控子代的基因表达和发育。

由于人类卵细胞和早期胚胎样本稀缺性以及极低量细胞组蛋白修饰技术的缺乏，人类早期胚胎发育中组蛋白修饰的重编程规律以及功能并不清楚。

该研究系统分析了人类早期胚胎组蛋白修饰重编程规律，阐明了人类特有的组蛋白修饰动态变化规律，揭示了“表观基因组重启”机制，研究成果对于认识人类生命起始以及辅助生殖技术中胚胎的早期发育和调控规律具有重要理论意义。

该研究获得了国家自然科学基金委、国家科技部、北京市科委和生命科学联合中心以及美国霍华德休斯医学研究所国际研究学者等多个项目的支持，同时该课题得到了河南省科技厅生殖与遗传重点实验室、河南省妇产疾病（生殖医学）临床医学研究中心，清华大学实验动物中心、生物医学测试中心基因测序平台以及计算平台的大力协助和支持。北京大学前沿交叉学科研究院博士生许锴、郑州大学第一附属医院马雪山和博士生张楠在课题中做出了重要贡献。合作实验室还包括清华大学那洁课题组。

近年来，郑州大学孙莹璞/徐家伟课题组在人类早期胚胎发育与遗传病子代传递阻断领域做出重要贡献，推动了生殖医学与胚胎植入前遗传学诊断学科发展。

团队代表性工作：

1. Resetting histone modifications during human parental-to-zygotic transition, Science, 2019

2. Chromatin analysis in human early development reveals epigenetic transition during ZGA. Nature557.7704 (2018): 256-260.

3. Mapping allele with resolved carrier status of Robertsonian and reciprocal translocation in human preimplantation embryos." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 114.41 (2017).

4. 5-methylcytosine promotes mRNA export — NSUN2 as the methyltransferase and ALYREF as an m5C reader, Cell Research volume 27, pages 606–625 (2017)

（张黎光 曹咏）