田佳卉，陳昱光 ，胡建宏 ，雷安民,*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 7121001；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院)

細(xì)胞重新編程是當(dāng)前生命科學(xué)研究中很熱門(mén)的一個(gè)話題。通過(guò)人為操作實(shí)現(xiàn)的細(xì)胞重編程技術(shù)手段有兩種，一種是體細(xì)胞克隆技術(shù)，一種是誘導(dǎo)重編程技術(shù)。體細(xì)胞克隆就是利用單個(gè)體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)置換卵母細(xì)胞自身的遺傳物質(zhì)，利用卵母細(xì)胞質(zhì)的重編程能力使體細(xì)胞具備發(fā)育全能性并最終形成新的個(gè)體；誘導(dǎo)重編程技術(shù)就是通過(guò)母體細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)入外源基因(特定的轉(zhuǎn)錄因子)，最終形成一個(gè)一個(gè)小的細(xì)胞團(tuán)，這些細(xì)胞團(tuán)具備囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ICM)同等的發(fā)育潛能。一般而言，體細(xì)胞克隆技術(shù)相對(duì)于誘導(dǎo)重編程技術(shù)而言，其重編程過(guò)程更為徹底。

兩種重編程的技術(shù)手段都涉及到印記基因的一些變化。而印記基因在細(xì)胞重編程中的變化規(guī)律還不是很清楚，學(xué)界還存在較多的爭(zhēng)議。本文參閱近年來(lái)的相關(guān)文獻(xiàn)，希望能夠?qū)⒓?xì)胞重編程過(guò)程中的印記基因的變化進(jìn)行一些歸納，以達(dá)拋磚引玉之意。通過(guò)本文的綜述希望能夠引發(fā)更多學(xué)者對(duì)于重編程過(guò)程中印記基因的變化給予更多關(guān)注。

1 印記基因的基本概念

基因組印記是指來(lái)自父方和母方的等位基因在通過(guò)精子和卵子傳遞給子代時(shí)發(fā)生的特定修飾，使帶有親代印記的等位基因具有不同的表達(dá)特性，這種特定修飾常為DNA甲基化修飾，同時(shí)也包含組蛋白乙?；?、甲基化等其他的表遺傳修飾方式。1980年前后，基因印記引起發(fā)育學(xué)研究人員的廣泛重視。Solter和Surani(2010)研究小鼠細(xì)胞核移植發(fā)現(xiàn)，印記基因影響其發(fā)育。同時(shí)，McGrath等(1984)進(jìn)行細(xì)胞核移植時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩原核分別來(lái)自父方和母方是胚胎發(fā)育所必需的，如果兩原核同時(shí)來(lái)自父方或者同時(shí)來(lái)自母方，這種組合胚雖然在初始階段可以發(fā)育，但是后期將發(fā)生死亡，無(wú)法獲得正常個(gè)體。這些早期胚胎發(fā)育的現(xiàn)象可能是由于印記基因引起，父源或母源印記基因的不表達(dá)或過(guò)表達(dá)都會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育失敗。

1960 年，Crouse在研究尖眼蕈蚊( Sciara) 時(shí)發(fā)現(xiàn)，其2條X染色體中只有來(lái)自母系的等位基因具有表達(dá)活性，而來(lái)自父系的等位基因始終處于沉默狀態(tài)，進(jìn)而第一次提出了基因組印記的概念。隨后“基因組印記”被用來(lái)描述和解釋節(jié)肢動(dòng)物物種的性別決定中起作用的父源特定染色體缺失。

印記基因的確切的含義應(yīng)該是，在有性生殖過(guò)程中，為避免和減少發(fā)育相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵基因之間的沖突而發(fā)生的兩性基因間在個(gè)體發(fā)育中表達(dá)并行使功能的分工約定，這種分工是在生物進(jìn)化的長(zhǎng)期過(guò)程中形成并固定下來(lái)。印記基因在個(gè)體的發(fā)育過(guò)程中存在明確的印記維持、印記擦除和印記重建過(guò)程。印記維持在正常體細(xì)胞中終生存在，不發(fā)生變化，而印記擦除和印記重建過(guò)程發(fā)生在生殖細(xì)胞的增殖與分化階段。

2 印記基因在胚胎發(fā)育過(guò)程中的作用

在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中，來(lái)自父方和母方的印記將全部被消除，父方等位基因在精母細(xì)胞形成精子過(guò)程產(chǎn)生新的甲基化模式，但在受精時(shí)這種甲基化模式還將繼續(xù)發(fā)生改變；母方等位基因甲基化模式在卵子發(fā)生過(guò)程形成，因此在受精前來(lái)自父方和母方的等位基因具有不同的甲基化模式，這就形成了雙親印記基因的不同修飾與表達(dá)。一般情況下，印記基因在發(fā)揮功能時(shí)嚴(yán)格依照印記模式選擇性地表達(dá)父、母單方來(lái)源的拷貝。80%印記基因成簇出現(xiàn)，其表達(dá)調(diào)控主要通過(guò)位于基因簇中的印記基因調(diào)控區(qū)(ICR)，亦稱(chēng)差異甲基化區(qū)域(DMR)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.1 印記基因的存在反映了性別的競(jìng)爭(zhēng)

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)父方表達(dá)的印記基因缺失或被敲除時(shí), 胎兒在子宮內(nèi)的生長(zhǎng)將受到限制; 當(dāng)母方表達(dá)的印記基因,如IGF2R、H19 等，缺失或被敲除，則表現(xiàn)為IGF2 表達(dá)過(guò)量，導(dǎo)致胎兒生長(zhǎng)過(guò)大。由此可見(jiàn)，父方對(duì)胚胎的貢獻(xiàn)是加速其發(fā)育，而母方則是限制胚胎發(fā)育速度，親代通過(guò)印記基因來(lái)影響其下一代，使其具有性別行為特異性，以保證本方基因在遺傳中的優(yōu)勢(shì)。綜合上述研究結(jié)果表明，印記基因是雙親遺傳物質(zhì)在向后代傳遞過(guò)程中既競(jìng)爭(zhēng)又妥協(xié)的結(jié)果。

2.2 印記基因是平衡胎兒和胎盤(pán)發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因素

研究發(fā)現(xiàn)，孤雌胚和核胚發(fā)育后缺少胎盤(pán)組織,而雄核胚可發(fā)育成較好的滋養(yǎng)層細(xì)胞,但胚胎本身的發(fā)育受阻。由此可知，胎盤(pán)的發(fā)育需要父方表達(dá)的印記基因表達(dá)，胎兒的發(fā)育則要求母方表達(dá)的印記基因表達(dá)。同時(shí)在反芻動(dòng)物的胚胎移植后,大胎癥的概率增加，這可能與印記基因有關(guān)。因此,遺傳印記是平衡胎兒和胎盤(pán)發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因素。但是, 也有一些印記基因與胚胎的發(fā)育無(wú)關(guān)，例如人第 15 條染色體上的三個(gè)印記基因,SNRPN、IPW、ZNF127,它們都是只表達(dá)父方。這些基因與人類(lèi)的 Prader-Willi、Beckwith-Wiedemann 和 Angelman 綜合征有密切關(guān)系。

3 哺乳動(dòng)物發(fā)育中的體細(xì)胞循環(huán)與生殖細(xì)胞循環(huán)研究

3.1 生殖細(xì)胞與體細(xì)胞的關(guān)系

1881年，由德國(guó)生物學(xué)家?jiàn)W古斯特·魏斯曼提出的“種質(zhì)論”認(rèn)為生物體內(nèi)的細(xì)胞分為生殖細(xì)胞和體細(xì)胞。生殖細(xì)胞是遺傳信息的載體，壽命是無(wú)限的；而體細(xì)胞由生殖細(xì)胞衍生分化而來(lái)，輔助生殖細(xì)胞將遺傳信息傳給下一代，體細(xì)胞完成任務(wù)后表現(xiàn)為個(gè)體的死亡。由生殖細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵分裂發(fā)育成為新的生物個(gè)體時(shí)，總是會(huì)“留出”(特殊的細(xì)胞分化過(guò)程)一些細(xì)胞繼續(xù)作為生殖細(xì)胞，同時(shí)分化出體細(xì)胞輔佐協(xié)助生殖細(xì)胞把遺傳信息傳給后代。對(duì)人類(lèi)而言，身體只是生殖細(xì)胞的載具，幫助生殖細(xì)胞將遺傳信息不斷地傳遞下去。

3.2 體細(xì)胞循環(huán)與生殖細(xì)胞循環(huán)中印記基因的變化

魏斯曼理論將生命個(gè)體分為生殖循環(huán)和體細(xì)胞循環(huán)兩個(gè)過(guò)程。在單細(xì)胞生物中，生殖循環(huán)和體細(xì)胞循環(huán)是完全統(tǒng)一的，單細(xì)胞生物的分裂既是體細(xì)胞循環(huán)的結(jié)束，也是生殖循環(huán)的開(kāi)始。但在多細(xì)胞生物體中，體細(xì)胞出現(xiàn)了明確的分工，只有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)遺傳信息的傳代的細(xì)胞具有生殖權(quán)，最終演化成為高等生命體內(nèi)的生殖細(xì)胞。

生殖細(xì)胞的出現(xiàn)是有性生殖的基礎(chǔ)，兩性配子的結(jié)合促進(jìn)了生物個(gè)體之間遺傳信息的交流與重組，大大推動(dòng)和加速了生物進(jìn)化過(guò)程。但是同時(shí)也帶來(lái)了兩性遺傳信息在后代個(gè)體表達(dá)中發(fā)生沖突的可能性。如孟德?tīng)栠z傳學(xué)中顯性性狀與隱性性狀的問(wèn)題，實(shí)質(zhì)就是兩性遺傳信息的競(jìng)爭(zhēng)性表達(dá)。在一些特殊的情況下，尤其是多細(xì)胞生物胚胎發(fā)育的早期階段，雙親來(lái)源的基因競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)引起基因表達(dá)的沖突與異常，導(dǎo)致發(fā)育終止。因此兩性生殖的過(guò)程需要一套有效的機(jī)制對(duì)特定階段的特定重要等位基因表達(dá)進(jìn)行分工界定?；蚪M印記的遺傳理論認(rèn)為母系印記基因促進(jìn)胎兒和胎盤(pán)增長(zhǎng)，父系印記基因則限制胎體生長(zhǎng)，這種分工需要在配子的形成過(guò)程中確定，這可能就是基因印記的最早的進(jìn)化基礎(chǔ)。

哺乳動(dòng)物發(fā)育生物學(xué)的相關(guān)研究顯示，基因印記在精子和卵母細(xì)胞發(fā)生的早期階段開(kāi)始形成，表現(xiàn)為兩性生殖細(xì)胞之間染色質(zhì)的不同甲基化(或組蛋白甲基化、乙?；绕渌磉z傳修飾形式)范型，在兩性配子結(jié)合后形成早期胚胎的發(fā)育過(guò)程中，兩性來(lái)源的遺傳信息都會(huì)依照印記基因的分工，協(xié)調(diào)和高效地進(jìn)行表達(dá)并指導(dǎo)早期胚胎及其后發(fā)育。這種印記基因形成的兩性基因差異性表達(dá)會(huì)在個(gè)體體細(xì)胞的整個(gè)生命過(guò)程中持續(xù)穩(wěn)定存在，終生不會(huì)發(fā)生改變，這就是印記基因在體細(xì)胞分化過(guò)程中的維持；但在新生個(gè)體的生殖系統(tǒng)中，當(dāng)原始生殖細(xì)胞進(jìn)行分化并預(yù)備形成配子時(shí)，原始生殖細(xì)胞就會(huì)對(duì)雙親來(lái)源的印記基因進(jìn)行全面抹除，并重新依據(jù)個(gè)體性別重建新的基因印記。

從印記基因的角度出發(fā)，新生個(gè)體的體細(xì)胞循環(huán)過(guò)程中，體細(xì)胞終生攜帶源自受精卵的基因印記標(biāo)志；而生殖系統(tǒng)中的生殖細(xì)胞其作用就是在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，將雙親來(lái)源的印記標(biāo)記抹除后重建基于自體的印記標(biāo)記并將其遺傳下去。生命個(gè)體單次的體細(xì)胞循環(huán)中，印記基因不發(fā)生變化(僅在當(dāng)前正確的觀點(diǎn))；而在生殖循環(huán)過(guò)程中，通過(guò)生殖細(xì)胞形成過(guò)程對(duì)印記基因的循環(huán)性抹除與重建，實(shí)現(xiàn)遺傳信息在世代之間的傳遞與更迭。

4 細(xì)胞重編程處理研究進(jìn)展

生命之初，受精卵經(jīng)過(guò)幾次有絲分裂后開(kāi)始分化，由于啟動(dòng)的基因表達(dá)譜的差異，不同細(xì)胞的發(fā)育命運(yùn)也不盡相同，最終分化為具有不同形態(tài)特征和生理功能的終末分化的體細(xì)胞和極少數(shù)的成體干細(xì)胞。所以，個(gè)體發(fā)育被認(rèn)為是從全能的受精卵到多能或單能干細(xì)胞或不具分化潛能的體細(xì)胞的過(guò)程，在該過(guò)程中細(xì)胞逐步喪失增殖和分化能力，并且基本無(wú)法逆轉(zhuǎn)。但隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)，卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在一種“特殊物質(zhì)”，有能力解除體細(xì)胞分化過(guò)程中形成的限制，使已經(jīng)分化的體細(xì)胞重新回到早期受精卵或早期胚胎的狀態(tài)。這說(shuō)明體細(xì)胞的命運(yùn)是可逆的。成年哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞已經(jīng)積累了相當(dāng)數(shù)量的受損物質(zhì)，但這些物質(zhì)并不能阻擋體細(xì)胞在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)重新獲得永生的能力。卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的“特殊物質(zhì)”類(lèi)似于具復(fù)老還童的“青春因子”，可以讓體細(xì)胞回到發(fā)育的起始點(diǎn)。

4.1 體細(xì)胞克隆技術(shù)使體細(xì)胞重編程

體細(xì)胞克隆技術(shù)可以使同樣遺傳背景的個(gè)體數(shù)量增加，同時(shí)能夠在不改變個(gè)體印記的前提下，使生命返老還童。低等動(dòng)物通過(guò)將個(gè)體一分為二完成克隆，如渦蟲(chóng)和蚯蚓，有實(shí)驗(yàn)證明渦蟲(chóng)能夠被一次性切割279份，其中每份都可以重新形成新的個(gè)體；在發(fā)育非常早期的階段，哺乳動(dòng)物的克隆也可以采用個(gè)體一分為二的辦法，例如在桑椹胚或者早期囊胚階段之前對(duì)胚胎進(jìn)行分割，可以得到遺傳信息完全一致的兩個(gè)或者兩個(gè)以上個(gè)體。因此，在發(fā)育生物學(xué)中應(yīng)該將細(xì)胞分化過(guò)程與生殖細(xì)胞的特化過(guò)程(也是一種特殊的分化)分開(kāi)，體細(xì)胞克隆技術(shù)只涉及細(xì)胞分化的逆轉(zhuǎn)，并不涉及類(lèi)似生殖細(xì)胞發(fā)生過(guò)程中的印記基因的重寫(xiě)。

體細(xì)胞核移植技術(shù)只是動(dòng)物克隆的方法之一，在低等動(dòng)物甚至是高等哺乳動(dòng)物中，都存在著比體細(xì)胞核移植技術(shù)更為簡(jiǎn)潔的克隆辦法。但是體細(xì)胞核移植與這些辦法的區(qū)別在于體細(xì)胞核移植是真正意義上的克隆，即源自單個(gè)細(xì)胞重新編程的個(gè)體，而其他的克隆方法往往是一群細(xì)胞共同重編程的結(jié)果。

4.2 誘導(dǎo)干細(xì)胞技術(shù)使體細(xì)胞重編程

體細(xì)胞在分化過(guò)程中，由于周?chē)?xì)胞的競(jìng)爭(zhēng)以及發(fā)育過(guò)程的細(xì)胞分化壓力，朝著預(yù)設(shè)的、各自不同的方向演化，這樣不同的終末體細(xì)胞都有著各自獨(dú)特的基因表達(dá)范型，這種范型不但受到細(xì)胞內(nèi)部的嚴(yán)格調(diào)控和維持，同時(shí)許多外部的細(xì)胞所給予的壓力也促使細(xì)胞穩(wěn)定停留在這一狀態(tài)。人工誘導(dǎo)干細(xì)胞技術(shù)將細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，使其脫離其在機(jī)體內(nèi)所受到的各種周?chē)芸貕毫?，獲得相對(duì)獨(dú)立和自由的生存空間；但同時(shí)也失去了很多以前周?chē)?xì)胞的支持，取而代之的是周?chē)?xì)胞提供的許多功能支持必須由自己獨(dú)立完成。這種外因和內(nèi)因的簡(jiǎn)單變化本身就會(huì)引發(fā)細(xì)胞自身基因表達(dá)的改變，使得細(xì)胞能夠適應(yīng)變化的環(huán)境。

人工誘導(dǎo)干細(xì)胞技術(shù)通過(guò)人工強(qiáng)制性地將特定的幾個(gè)功能強(qiáng)大的多能性因子轉(zhuǎn)入到細(xì)胞，這些轉(zhuǎn)錄因子能夠持續(xù)性地引導(dǎo)細(xì)胞朝著早期胚胎的表達(dá)模式轉(zhuǎn)化，最終這些外源轉(zhuǎn)錄因子的持續(xù)性表達(dá)能夠引發(fā)細(xì)胞內(nèi)自身基因組中多能性因子的激活，由此這些細(xì)胞就不再需要外源的轉(zhuǎn)錄因子的存在而僅依賴(lài)本身多能性因子的表達(dá)就可以維持在類(lèi)似于早期胚胎的狀態(tài)。

誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞最初是日本科學(xué)家山中伸彌團(tuán)隊(duì)在2006年利用病毒載體將四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子(Oct4， Sox2，Klf4 和c-Myc)的組合轉(zhuǎn)入到小鼠胚胎或皮膚纖維母細(xì)胞中，使其重編程而得到的類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞類(lèi)型。相比于胚胎干細(xì)胞，iPS細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生倫理問(wèn)題，且利用宿主自身的成體細(xì)胞(如皮膚細(xì)胞、血細(xì)胞等)經(jīng)重編程變成iPS細(xì)胞，將它們移植回相同個(gè)體，就不引發(fā)免疫反應(yīng)，此外iPS細(xì)胞非常適合用來(lái)構(gòu)建疾病模型，不過(guò)將iPS細(xì)胞用于治療時(shí)也有風(fēng)險(xiǎn)，讓ips細(xì)胞移植到體內(nèi)時(shí)有可能會(huì)產(chǎn)生腫瘤。誘導(dǎo)多能新干細(xì)胞的獲得，不同的動(dòng)物，其研究進(jìn)展差異很大。由于豬在人類(lèi)的器官移植中是一個(gè)潛在的異種器官供體動(dòng)物，所以豬的iPS研究近期一直進(jìn)展迅速，是當(dāng)今生命科學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

4.3 重編程與印記基因

綜上所述，理想狀態(tài)下，重新編程是僅限于體細(xì)胞循環(huán)過(guò)程的發(fā)育起點(diǎn)的還原問(wèn)題，就現(xiàn)在的認(rèn)知而言不涉及到基因印記的改變。體細(xì)胞從早期胚胎向后續(xù)的發(fā)育過(guò)程，是體細(xì)胞循環(huán)的過(guò)程，僅存在著細(xì)胞分化，這種分化的基礎(chǔ)依賴(lài)于生殖細(xì)胞結(jié)合之前已經(jīng)產(chǎn)生的印記。體細(xì)胞在分化過(guò)程中僅存在細(xì)胞分化導(dǎo)致的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，并不涉及到印記基因的問(wèn)題。而我們現(xiàn)在已有的人工的去分化的手段，第一是核移植技術(shù)，其次是人工誘導(dǎo)干細(xì)胞技術(shù)，都只是將分化的體細(xì)胞拉回到原始的胚胎發(fā)育起點(diǎn)，但是并不改寫(xiě)或者改變胚胎的印記基因。但在實(shí)際情況中，兩種重新編程都會(huì)經(jīng)常性地引發(fā)印記基因的表達(dá)異常，最終引發(fā)重編程的失敗。

5 目前存在科學(xué)問(wèn)題與展望

5.1 重編程技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

重編程的理論研究具有重要意義。該理論可以應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)臨床治療，支持我們從患者身上采樣，獲得體細(xì)胞，將這些體細(xì)胞進(jìn)行重新編程使其恢復(fù)到發(fā)育起始點(diǎn)，然后重新分化成為不同的組織，以此替代患者受損的相應(yīng)組織，進(jìn)而達(dá)到器官置換(移植替代)的治療目的。當(dāng)前，利用干細(xì)胞治療寵物的疾患已經(jīng)在獸醫(yī)臨床治療中開(kāi)展應(yīng)用。利用干細(xì)胞治療人類(lèi)疾病的一些領(lǐng)域也已經(jīng)獲得許可。

此外腫瘤生物武學(xué)的研究顯示，還能多腫瘤發(fā)生的原因在于細(xì)胞的表遺傳，甚至是關(guān)鍵的印記基因發(fā)生改變，導(dǎo)致了機(jī)體腫瘤的發(fā)生，通過(guò)對(duì)于腫瘤生物學(xué)中印記基因表達(dá)變化規(guī)律的研究，也將有助于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)τ谀[瘤治療的進(jìn)步與療效改善。

5.2 重編程在家畜育種領(lǐng)域的可能應(yīng)用與挑戰(zhàn)

5.2.1 重編程技術(shù)快速?gòu)?fù)制良種個(gè)體 應(yīng)用體細(xì)胞核移植快速地?cái)U(kuò)增優(yōu)良個(gè)體數(shù)量，早有成功報(bào)道，大家畜成功比例在1%～3%；人工對(duì)于體細(xì)胞的誘導(dǎo)重編程也有突破性進(jìn)展，利用四倍體的補(bǔ)償技術(shù)能夠得到來(lái)自于誘導(dǎo)重編程細(xì)胞的個(gè)體。并且這種技術(shù)已經(jīng)用于大量地制作基因缺陷的小鼠模型。然而需要指出的是，體細(xì)胞核移植與誘導(dǎo)干細(xì)胞的四倍體嵌合法獲得個(gè)體的機(jī)理上是完全不同的。體細(xì)胞核移植是單個(gè)細(xì)胞重新編程后支持的個(gè)體發(fā)育，而四倍體嵌合的克隆辦法則是一群細(xì)胞共同重編程的結(jié)果。因此從原理而言，四倍體嵌合補(bǔ)償技術(shù)獲得的個(gè)體要比體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得個(gè)體的效率高，同時(shí)畸形率低。

5.2.2 體外人工生成單倍體生殖細(xì)胞 體外人工生成單倍體的生殖細(xì)胞是當(dāng)前十分具有挑戰(zhàn)性的工作?？茖W(xué)家已經(jīng)通過(guò)體外培養(yǎng)獲得了雌性與雄性的生殖細(xì)胞，并且成功得到了后代。這一研究涉及到了印記基因的重寫(xiě)。在活體中，神經(jīng)系統(tǒng)將自身生活過(guò)程中的一些體驗(yàn)融入配子的表遺傳修飾中(可以稱(chēng)之為漸進(jìn)性的進(jìn)化印記)，參與生殖細(xì)胞的形成。而體外人工制作的配子顯然缺乏進(jìn)化印記。通過(guò)人工重寫(xiě)印記基因，科學(xué)家已經(jīng)能獲得來(lái)源于雙雌性或者雙雄性的后代，盡管效率很低，且雙雄性后代并不算完美，但是這些都為我們進(jìn)一步研究印記基因展現(xiàn)了美好前景。

6 總結(jié)

在哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，性細(xì)胞獨(dú)立于體細(xì)胞而特定的兩性性腺環(huán)境中發(fā)生發(fā)展，兩性配子生成環(huán)境的差異使得兩性配子間遺傳物質(zhì)形成差異化的修飾非常簡(jiǎn)單。而兩性間印記基因就是這種差異在分子層面的一個(gè)最具代表性的反映。而重編程過(guò)程中，體細(xì)胞內(nèi)所攜帶雙親來(lái)源的遺傳物質(zhì)都是在無(wú)差異的同一環(huán)境下被執(zhí)行重編程過(guò)程，如何能夠建立一種重編程的技術(shù)手段，使得重編程過(guò)程不傷及體細(xì)胞本身攜帶的印記基因，能夠?qū)в胁煌揎椀碾p親遺傳組織達(dá)到區(qū)別對(duì)待、精準(zhǔn)施作，達(dá)到完美的重編程效果是當(dāng)前急需深入研究的重要課題，需要科技工作者嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真的長(zhǎng)期探索。

在重編程的研究領(lǐng)域仍有一些關(guān)鍵的生物學(xué)問(wèn)題值得我們深入思考，例如①不同領(lǐng)域科學(xué)家對(duì)生命起始點(diǎn)的認(rèn)識(shí)仍不統(tǒng)一。哺乳動(dòng)物胚胎是卵母細(xì)

胞受精形成。受精之后形成含有兩個(gè)原核的受精卵，稱(chēng)之為原核期胚胎(1984年，諸多孤雌和孤雄胚胎的制備就是利用這一時(shí)期的胚胎，也是由此使人們關(guān)注到了印記基因問(wèn)題)。近期的研究發(fā)現(xiàn)，即使卵子受精之后，精卵來(lái)源的遺傳物質(zhì)仍然未能夠完全的融合，甚至到了進(jìn)入二細(xì)胞前的第一次有絲分裂階段，仍然是相對(duì)獨(dú)立的存在，證據(jù)就在于父母雙方來(lái)源的染色體有各自獨(dú)立的紡錘體結(jié)構(gòu)；生命起始于精子進(jìn)入卵子？還是起始于雌雄原核融合？或是起始于胚胎基因的表達(dá)；②此外，源自父母雙親的基因印記的最終定型的時(shí)間點(diǎn)目前并不確定。研究發(fā)現(xiàn)，雌雄原核的甲基化狀態(tài)是完全不一樣的，且卵子內(nèi)存在一些物質(zhì)能夠?qū)雍诉M(jìn)行不同于卵原核的甲基化修飾，這種甲基化修飾應(yīng)屬于基因印記的一個(gè)組成部分。但這些甲基化的修飾在印記基因中的比例尚不清晰。利用受精卵作為細(xì)胞質(zhì)受體核移植研究顯示，雌雄原核中只有雄原核才具有類(lèi)似于成熟卵細(xì)胞質(zhì)的重編程能力。對(duì)于印記基因的研究是未來(lái)的一個(gè)重要研究方向，幫助我們更加深刻理解有性生殖。