Over half of our genomes consist of thousands of remnants of ancient viral DNA, known as transposable elements, which are widespread across the tree of life. Once dismissed as the "dark side" of the genome, researchers at Helmholtz Munich and Lu
我们的基因组中有一半以上由数千个古代病毒DNA的残余物组成，这些残余物被称为转座因子，在生命树中广泛存在。曾经被视为基因组的“黑暗面”，慕尼黑亥姆霍兹大学和路德维希马克西米利安大学（LMU）的研究人员现在揭示了它们在早期胚胎发育中的关键作用。这项研究发表在《细胞》杂志上
可转位元件，即古代病毒DNA的残余物，在受精后的最初几小时和几天内被重新激活。在早期发育的这一动态时期，胚胎细胞表现出显著的可塑性，但调节这种可塑性的分子机制和因素尚不清楚
对小鼠等模型的研究表明，转座因子在细胞可塑性中起着至关重要的作用，但尚不确定这是否是所有哺乳动物物种的普遍特征。这些病毒残余物的不同进化起源引发了关于它们在哺乳动物基因组中的保护的进一步问题。了解转座因子激活的调控机制对于推进生殖医学和揭示基因组调控的基本原理至关重要
由慕尼黑亥姆霍兹大学的Maria Elena Torres Padilla教授和LMU领导的一个研究小组开始通过开发一种研究转录的新方法来探索这些古老的DNA序列。他们通过比较几种哺乳动物的胚胎，包括小鼠、奶牛、猪、兔子和非人灵长类动物恒河猴，创建了一个单一的胚胎图谱
他们的发现令人惊讶：研究人员发现，以前被认为已经灭绝的非常古老的病毒成分在哺乳动物胚胎中重新表达。他们还发现，所研究的每个物种都表达了不同类型的这些元素
这些观察表明，转座因子的激活在物种之间是保守的，识别特定的元件为同时操纵细胞中的数千个基因提供了令人兴奋的机会
“这种方法提供了一种影响细胞命运的新方法，例如指导干细胞分化，这通常需要同时操纵数百个基因，”共同第一作者Marlies Oomen博士说。“我们的工作强调了理解转座因子背后的调控原理的重要性。”Torres Padilla教授进一步解释说：“我们的研究发现，转座因子激活是几种哺乳动物早期胚胎的一个显著特征。这一发现具有重要意义，因为这些早期细胞可以分化为所有类型的体细胞。”通过了解这些细胞如何调节古老的病毒因子，我们对细胞可塑性的机制有了至关重要的了解。这项研究为未来对特定调控因素的研究奠定了基础，对健康、疾病以及操纵这些因素如何影响细胞过程具有广泛的影响。“
除了开发一种为研究单细胞和胚胎的研究人员开辟新途径的新方法外，这项研究还产生了一个前所未有的数据集。早期胚胎发育是一个高度动态的过程，科学家们对此非常感兴趣，但大多数研究往往集中在单一物种上，通常是小鼠或人类。
然而，这项调查采用了一种进化方法，通过比较多种哺乳动物物种，可以确定哺乳动物之间共享的关键调控途径。这项研究获得的生物学见解，结合丰富的数据集，将成为发育和生殖生物学研究人员的宝贵资源