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Benaroya研究所的研究人员对特殊脊椎动物七鳃鳗sea lamprey的基因组进行了研究，发现七鳃鳗的发育早期有一千多种基因流失。在发育过程中，整个胚胎的体细胞都删除了这些基因，只有原始生殖细胞PGC例外。这项研究作为特刊文章发表在最近一期的Cell子刊Current Biology杂志上，该杂志将其作为亮点文章进行了特别推荐。
Cell子刊亮点文章：“封印”
生物通报道：Benaroya研究所的研究人员对特殊脊椎动物七鳃鳗sea lamprey的基因组进行了研究，发现七鳃鳗的发育早期有一千多种基因流失。在发育过程中，整个胚胎的体细胞都删除了这些基因，只有原始生殖细胞PGC例外。PGC可以被看做是一种胚胎干细胞，最终会被用于制造下一代七鳃鳗。经分析，七鳃鳗胚胎中流失的很大一部分基因都具有多能性标志，这意味着如果它们在机体中错误开启将会带来难以预料的危害。实际上，七鳃鳗在胚胎发育中经历了大规模的程序化基因组重排和基因流式，将这些基因单独“封印”在生殖细胞中，以免它们错误表达而造成不良后果（例如癌症等）。这项研究作为特刊文章发表在最近一期的Cell子刊Current Biology杂志上，该杂志将其作为亮点文章进行了特别推荐。
这项研究的基础是该团队2009年发表在美国国家科学院院刊Proceedings of the National Academy of Sciences杂志上的一项成果。“我们的新研究证实七鳃鳗在发育早期经历了大规模的基因组重排和基因流失，”文章的资深作者，Chris Amemiya教授说。“将基因限制在生殖细胞中是一种深度生物学策略，能够高度精确地调控基因组正常功能。这一策略消除了这些基因有害表达的隐患。而另一方面，人类通过表观遗传学机制给这些基因上保险。”
七鳃鳗是一种很基础的脊椎动物，它缺乏颌，并且具有许多科学家感兴趣的特点。七鳃鳗的适应性免疫系统所用的基因与众不同，Amemiya的研究团队曾在这一领域做出重要贡献。此外七鳃鳗还具有强大的再生能力，能够从脊髓严重损伤中彻底复原。
这种与人类亲缘关系较远的基础物种，能为科学家提供血多基础的生物信息。了解七鳃鳗基因组大范围程序化重排的机制，有助于科学家了解脊椎动物基因组维持稳定的机制和因素。七鳃鳗这种独特的基因组调控和发育机制，以及这一过程中的关键分子，还能帮助科学家研究疾病开发新治疗手段，为人类健康提供帮助。
研究人员指出，得益于高通量基因组测序、计算机分析等其他先进技术，这一研究成果才得以实现。
（生物通编辑：叶予）
生物通推荐原文摘要：
Genetic Consequences of Programmed Genome Rearrangement
The lamprey (Petromyzon marinus) undergoes developmentally programmed genome rearrangements that mediate deletion of20% of germline DNA from somatic cells during early embryogenesis. This genomic differentiation of germline and soma is intriguing, because the germline plays a unique biological role wherein it must possess the ability to undergo meiotic recombination and the capacity to differentiate into every cell type. These evolutionarily indispensable functions set the germline at odds with somatic tissues, because factors that promote recombination and pluripotency can potentially disrupt genome integrity or specification of cell fate when misexpressed in somatic cell lineages (e.g., in oncogenesis). Here, we describe the development of new genomic and transcriptomic resources for lamprey and use these to identify hundreds of genes that are targeted for programmed deletion from somatic cell lineages. Transcriptome sequencing and targeted validation studies further confirm that somatically deleted genes function both in adult (meiotic) germline and in the development of primordial germ cells during embryogenesis. Inferred functional information from deleted regions indicates that developmentally programmed rearrangement serves as a (perhaps ancient) biological strategy to ensure segregation of pluripotency functions to the germline, effectively eliminating the potential for somatic misexpression.
