當胚胎形成時，它的基因——由受精的精子和卵子捐贈——是沉默的。不知何故，在發育的早期階段，胚胎基因必須被開啟。如果胚胎中沒有這個至關重要的“基因開啟”開關，我們就不會在這里，然而令人驚訝的是，我們對這個開關的樣子知之甚少，也不知道推動這個開關的“分子手指”是什么。

然而，多虧了今天發表在《Cell Reports》上的研究，胚胎學家現在已經描述了這個開關，并可以揭示推動它的手指的身份。這項研究是巴斯大學、劍橋大學的生物學家以及德國和美國同事的合作成果。

研究小組將精子注入卵子的方法與信使RNA (mRNA)測序的最新技術相結合，在小鼠身上取得了這一發現。

mRNA是基因的“中間人”，它從基因中讀取信息，并將其傳遞到細胞中制造蛋白質(生命的基石)的區域。mRNA在受精前在卵子中產生，在基因組被打開時也會在胚胎中產生:研究人員能夠區分這兩種類型，并描述胚胎“打開”開關的特征。

他們的方法確定了新胚胎受精后精確時間內的基因活性。研究發現，在小鼠胚胎中，這種活動在精子注射后4小時內開始，并遵循一個程序:基因不是隨意打開的，而是按照預先設定的順序打開的。

研究小組首次在任何物種的單細胞胚胎中以預先設定的順序確定了基因激活的順序，并表明活性基因的功能符合早期胚胎發育的特征。

科學家們之前已經在很多情況下研究出了哪些“分子手指”控制哪些基因，正因為如此，這項新研究的作者們能夠預測哪些手指在胚胎發育的開始起作用:一些手指的指紋在胚胎基因上，從而可以確定罪魁禍首的手指。

在一個不同尋常的轉折中，這項偵探工作表明，許多引發癌癥的嫌疑人也與癌癥有關。

巴斯大學生命科學系領導這項研究的Tony Perry教授說:“許多導致胚胎基因活動開始的因素早就被認為是主要的致癌基因。很有可能，癌的發生就是胚胎的發生�！�

研究小組繼續進行了調查工作，證明這些可疑的因素(“分子手指”)確實存在于單細胞胚胎中，它們是從卵子繼承而來的。當他們在受精后使用抑制劑阻止這些因子發揮作用時，胚胎幾乎立即停止發育。

研究人員進一步研究了一種分子指——一種叫做c-Myc的癌癥相關因子。如果c-Myc實際上負責在發育開始時開啟基因，研究小組推斷抑制它應該可以阻止這種開關。這正是他們所發現的:如果沒有c-Myc活性，許多基因就不會啟動，這表明c-Myc確實是啟動胚胎基因的分子手指。

研究小組認為，c-Myc和其他因子在卵子中處于休眠狀態，直到它們自己被受精激活。這項在小鼠身上進行的研究與最近發表的研究結果重疊，研究人員發現，人類胚胎中的基因活動也始于單細胞階段。

“在小鼠和人類單細胞胚胎中，許多基因從一開始就被開啟，”這項研究的主要作者，Maki Asami博士說�！霸谶@兩個物種中預測了相同的致癌轉錄因子的參與�！�

因此，這項研究的發現似乎不僅闡明了調控哺乳動物發育開始的機制，而且有望為研究引發癌癥的過程奠定基礎，而在大多數情況下，這一過程是難以捉摸的，也是未知的。

Perry教授說:“我們的工作為癌癥的早期檢測打開了臨床的新篇章�！�

他補充說，他希望遵循該團隊的探測工作所提供的線索，以便在未來利用胚胎和癌癥之間的相似之處來彌補我們對兩者理解的差距。