——　第二部分　国家自然科学基金项目成果巡礼　——

　　由北京大学乔杰教授和汤富酬教授带领的联合研究团队，在国家自然科学基金等项目的支持下，经过努力攻关，在世界上首次绘制成人类原始生殖细胞转录组及DNA甲基化组景观图，该研究成果于2015年6月以封面文章形式发表在Cell杂志。

　　人类的发育过程是由胚胎自身携带的遗传信息和外界环境协同调控各种基因的表达来实现的，遗传学和表观遗传学是调控基因表达的主要方式。其中基因组DNA的甲基化是最重要的表观遗传修饰方式之一，也是调控细胞分化过程中基因表达的主要机制之一，易受外界环境影响发生改变，在胚胎发育、干细胞分化、癌症的发生等方面发挥着重要作用。

　　以小鼠作为模式动物的研究报告了复杂基因表达调控网络和大规模DNA甲基化重编程对于早期胚胎以及原始生殖细胞发育的调控规律。人类胚胎在发育过程中有两轮大规模的DNA甲基化组重编程发生，第一轮发生在受精后的植入前胚胎中，第二轮发生在植入后的生殖细胞中，但其表观遗传调控规律一直不清楚。

　　2014年乔杰、汤富酬研究团队在Nature上首次报告了人类早期胚胎发育过程中第一轮表观遗传学“编程”和“重编程”的核心特征，本年度她们进一步对人类胚胎中第二轮DNA甲基化的“编程”-“重编程”过程，也就是植入后的人类原始生殖细胞中DNA甲基化组的动态变化进行了深入研究。

　　原始生殖细胞产生于胚胎发育的早期，是发育为成熟的精子和卵母细胞的前体细胞。该研究发现，与小鼠原始生殖细胞类似，发育早期的人类原始生殖细胞表达与干细胞多能性相关及与生殖细胞发育相关的基因；与小鼠不同的是人类原始生殖细胞具有独特的核心基因表达网络。人类原始生殖细胞第二轮DNA甲基化的擦除规模要远大于植入前胚胎中的第一轮DNA甲基化擦除，仅有7%左右保留下来。这是人类所有已知类型的体内正常细胞中DNA甲基化程度最低的细胞类型。此外，研究还发现一些重复序列元件上仍然残留大量DNA甲基化，为人类隔代遗传现象的表观遗传学分析提供了重要的线索。

　　Cell杂志同期刊发美国与台湾的合作团队、英国剑桥大学团队关于人类原始生殖细胞的研究，充分体现了该研究在科学领域的重要性。同期Cell述评称这三项研究为人类提供了详尽的人类原始生殖细胞发育过程中基因表达网络及其表观遗传调控景观图，是理解基因组潜能重置、表观遗传记忆擦除、人类生殖细胞建立的基础。赞扬这三个背靠背的研究共同为人类认识自身配子发生的特征做出了突出贡献。

　　该研究得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目和优秀青年科学基金的资助。