摘要：我们一半以上的基因组由数千个古代病毒DNA的残留物，称为可转移元素，这些元素在整个生命之树中广泛存在。研究人员曾经被视为基因组的“阴暗面”，现在揭示了他们在早期胚胎发育中的关键作用。...

我们一半以上的基因组由数千个古代病毒DNA的残留物，称为可转移元素，这些元素在整个生命之树中广泛存在。 Helmholtz Munich和Ludwig-Maximilians-Universität（LMU）的研究人员曾经被视为基因组的“黑暗面”，现已揭示了他们在早期胚胎发展中的重要作用。

关于古代病毒DNA的作用的未解决的问题

在受精后的头几个小时和几天内，转座元素，古代病毒DNA的残留物被重新激活。早期发育的动态时期看到胚胎细胞表现出显着的可塑性，但是调节这种可塑性的分子机制和因素仍不清楚。在诸如小鼠之类的模型中的研究表明，可转座元件在细胞可塑性中起着至关重要的作用，但仍然不确定这是否是所有哺乳动物物种的通用特征。这些病毒残留物的各种进化起源引发了有关它们在哺乳动物基因组中的保护的进一步问题。了解有关转座元素激活的监管机制对于推进生殖医学和揭示基因组调节的基本原理至关重要。

被认为在哺乳动物胚胎中重新表达的灭绝病毒元件

由Helmholtz Munich和LMU的Maria-Elena Torres-Padilla教授领导的一组研究人员开始通过开发一种研究其转录的新方法来探索这些古老的DNA序列。他们通过比较了几种哺乳动物物种的胚胎，包括小鼠，牛，猪，兔子和非人类的灵长类动物，创建了一个单永远的地图集。他们的发现令人惊讶：研究人员发现，以前认为已灭绝的非常古老的病毒元素在哺乳动物的胚胎中被重新表达。他们还发现，所研究的每个物种都表现出这些元素的不同类型。

基因操纵和细胞可塑性研究的新途径

这些观察结果表明，可转座元件的激活在整个物种之间是保守的，并且确定特定元素为同时操纵细胞中数千个基因提供了令人兴奋的机会。 “这种方法提供了一种新颖的方式来影响细胞命运，例如指导干细胞分化，这通常需要同时操纵数百个基因，”联合第优先的作者玛丽斯·奥门博士说。 “我们的工作强调了理解可转移元素背后的监管原则的重要性。”

托雷斯 - 帕迪拉教授进一步解释说：“我们的研究发现，可旋转元素激活是几种哺乳动物物种早期胚胎的独特特征。这一发现很重要。因为这些早期细胞可以通过了解这些细胞来区分所有体细胞。这些细胞通过了解这些古代病毒元素如何使我们的研究范围构成了范围的范围。健康，疾病以及如纵这些元素可能会影响细胞过程。”

跨多种哺乳动物的早期开发的空前数据集

除了开发一种新的方法，该方法为使用单细胞和胚胎的研究人员打开了新的途径外，该研究还产生了一个前所未有的数据集。早期的胚胎发育是一个高度动态的过程，对科学家们引起了极大的兴趣，但是大多数研究倾向于集中于通常是小鼠或人类的一种物种。但是，这项研究通过比较多种哺乳动物物种采用了进化方法，从而鉴定了跨哺乳动物共享的关键调节途径。从这项研究中获得的生物学见解，再加上丰富的数据集，将成为发展和生殖生物学研究人员的宝贵资源。

关于研究人员

Helmholtz Munich的表观遗传学和干细胞研究所主任Maria-Elena Torres-Padilla教授，Ludwig-Maximilians-Universität（LMU）生物学学院的教授。

Helmholtz慕尼黑表观遗传学和干细胞研究所的博士后研究员Marlies Oomen博士。