中科院基因组发现：染色质调节蛋白CTCF对于胚胎发育有重要的调控功能

染色质是细胞间期细胞核内能被碱性染料染色的物质。染色质的基本化学成分为脱氧核糖核酸核蛋白，它是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合物。用于化学分析的原核细胞的染色质含裸露的DNA，也就是不与其他类分子相连。

据介绍，染色体三维结构是重要的表观遗传因素，与基因的表达调控密切相关。三维结构是由拓扑相关结构域（TAD）基本单元构成的。此次研究发现，在成熟的人类精子中没有TAD结构且没有检测到染色质调节蛋白CTCF，这与在小鼠精子中的情况完全不同。受精后，胚胎中TAD结构非常模糊，在后续的胚胎发育中染色体逐渐建立清晰的TAD结构。值得注意的是，不同于小鼠胚胎和果蝇胚胎，在人类早期胚胎中，阻断合子基因组激活可抑制TAD结构的建立。

中国科学院北京基因组研究所刘江团队与山东大学附属生殖医院陈子江团队合作，首次揭示了人类早期胚胎中的染色体三维结构的动态变化，并发现染色质调节蛋白CTCF对于早期胚胎发育中TAD结构的重要调控功能，为进一步揭示人类胚胎发育机制提供了理论基础。研究论文日前在线发表于《自然》杂志上。

  人类个体发育从受精卵开始，逐渐分裂分化形成一个含有上百种细胞类型、多种器官的复杂有机体。但人类精子和卵子受精后，细胞核中的染色体结构如何变化？哪些生物学分子会影响胚胎中的染色体结构变化？一直以来未找到答案。

  研究人员进一步分析发现，CTCF蛋白在合子基因组激活之前表达量非常有限，在TAD结构出现的合子基因组激活时期表达量会迅速上升。在胚胎中敲低CTCF蛋白可导致TAD结构显著变弱。这表明，在合子基因组激活时，CTCF蛋白的表达对于人类早期胚胎的TAD结构建立至关重要。

  该研究对精子及人类早期胚胎发育过程中的染色体结构动态变化情况进行了描绘，对于深入理解人类胚胎发育有重要的理论和临床意义。

染色质、染色体和染色单体的区别

1、染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质，它们之间的不同，不过是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现而已。

染色质出现于间期，呈丝状。它们在核内的螺旋程度不一，螺旋紧密的部分，染色较深，有的螺旋松疏染色较浅，染色质在光镜下呈现颗粒状，不均匀地分布于细胞核中。细胞分裂时染色质细丝高度螺旋化形成较粗的柱状和杆状等不同的形状。不同生物的

染色体（习惯不称染色质）数目、形态不同，具有种的特异性，而且比较恒定。

2、每个染色体一般具有两个臂或一个臂，两臂之间有着丝点(是纺缍丝附着的地方)。细胞分裂间期由于染色体（习惯不称染色质）复制形成由一个共同着丝点连在一起的两个染色单体被称为姐妹染色单体，这时的染色体仍为一条染色体。当细胞进入细胞有丝分裂后期，着丝点一分为二，姐妹染色单体也随着分开，各有了自己的着丝点，这时就不再是染色单体而叫染色体了，随之染色体数目加倍，染色单体消失。