受精后，随着时间的推移，个体细胞尺寸减小，合子基因组激活，触发了早期胚胎蛋白转录。
生活中处处存在着变化：处于休眠状态的植物选择在春天开花，或者一只年轻的成虫开始独自捕食等等。同样，在胚胎早期发育过程中也存在一个转变，即胚胎经历生化变化，从由母体分子控制转变为由自身基因组控制。
在进行细胞分裂的早期胚胎中，细胞周期是由母体携带的RNA和蛋白质调控的，此时受精卵的基因组尚处于睡眠模式。然而，在胚胎发育早期的某个阶段，这些合子细胞核会“醒来”，它们的基因组表达控制着随后发生的生化过程。但是胚胎如何“识别”在何时发生这种转变仍然是未知的。
近日，美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的一个研究小组首次在胚胎中发现，合子（指卵子和精子结合后形成的二倍体细胞结构）基因组的激活不会同时发生，而是遵循一种主要由细胞大小控制的特定模式。相关论文于本周发表在《发育细胞》杂志上。
实验中，利用非洲爪蟾胚胎的单细胞成像结果，研究人员发现细胞大小是控制合子基因组激活开始的关键参数。细胞必须达到阈值大小，才能启动自身蛋白质的大规模转录。通过产生微型胚胎，研究小组证明细胞大小的变化控制着基因组激活的时间。
这项研究的结果对于了解胚胎在早期是如何发育的有非常重要的意义。论文的通讯作者Matthew C. Good博士说：“进化选择了细胞大小作为一种调控机制，来控制胚胎发育中的关键转变。同样的模式也可能出现在其他生物身上。”他计划通过测量斑马鱼和小鼠的基因组激活来继续这项工作，看看这种新的观点是否适用于其他物种。
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编译：花花
审稿：alone
责编：张梦
期刊来源：《发育细胞》
期刊编号：1534-5807
原文链接：
https://phys.org/news/2019-06-size-reveals-cell-genome-awakening.html
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