奥姻德总医院诞生，从此开启了辅助生殖技术的新时代。而我过国第一例试管婴儿则在 1988年诞生。到目前为止，配子移植技术、显微镜下透明带钻孔技术、透明带部分切除、 透明带下受精、单精子卵细胞浆内注射、配子和胚胎冻融技术以及植入前遗传学诊断等 新型辅助生殖技术也基本成熟，并已广泛应用于临床6]。 辅助生殖技术虽然为不孕症患者带来了福音，但是由于引入了大量非生理性的操 作，人为干预了受精及胚胎发育的关键时期，从而导致胚胎发育异常，子代出现缺陷等。 2基因组印迹 某些基因呈单等位基因表达，即父源与母源的基因拷贝不能同时表达，并且，父源 或母源等位基因通过某种特异的基因修饰机制，特异性地抑制另一母源或父源染色体等 位基因表达，使得在配子和胚胎形成过程中只表达父源或母源等位基因，这种现象被称 作基因组印迹(genomic imprinting),这些基因被称为印迹基因(imprinting gene)。 目前发现小鼠有印迹基因73个，人类有印迹基因243个，这些印迹基因表达与否取决于 其是来自父亲还是来自母亲。 2.1表遗传修饰与基因组印迹 表遗传修饰(epigenetic modification),是指对DNA双螺旋结构的修饰，并不涉及 DNA一级结构的改变，同时这种修饰所造成基因功能的改变，是可逆的，可遗传的)。 基因组印迹包括多种表观遗传修饰机制：DNA甲基化(DNA methylation)、组蛋白修饰、 逆转录、非转录RNA,包括microRNA等。DNA甲基化是基因组印迹最重要的机制之一，是 一种发生在CpG二核苷酸的胞嘧啶上的共价修饰，甲基化受DNA-5-甲酰基转移酶催化， 能导致染色质结构的变化，并且通常与基因的沉默表达有关8)，它对控制印迹基因中亲 源等位基因的表达具有重要作用。 2.2基因组印迹在配子和胚胎发育过程中的动态变化 基因组印迹在每一个繁殖周期都要经历一个擦除、重建、维持的过程，这3个过程 分别称为印迹去除、印迹形成以及印迹维持，它们在生殖细胞和胚胎发育过程中呈规律 性变化。在原始生殖细胞形成早期，来自父方和母方的印迹将全部被清除，但在生殖细 胞发育的后期重新建立，并且在形成合子后的发育阶段，通过体细胞的分裂被稳定的遗 传。在体细胞中，印迹被转录用于调节亲本特定合子基因的表达，因此仅有易感基因中 的父系或者母系的等位基因才有活性9。小鼠实验表明，双亲配子的基因组印迹会在每 一个繁殖周期擦除，然后在胚胎生殖细胞中进行性别特异性重建，并维持到下一个繁殖 周期。 2.2.1配子与印迹基因 印迹基因的本质是性别特异性标记导致的单等位基因表达，所以这种性别特异性标 记是发生在双亲基因组分开的阶段。在生殖细胞系建立这种性别特异性印迹前，双亲印 迹都被擦除掉。在小鼠体内，基因组印迹的擦除发生在一个很短的时间内，约24h(受孕 后第10.5~12.5天左右)，即原始生殖细胞进入生殖腺期间。对参与该过程的酶和分子 复合物仍有待进一步研究，但实验结果提示印迹擦除是一个主动擦除过程。 印迹擦除后再次建立的时间在雌性和雄性生殖细胞之间是有显著差别的。印迹基因 H19的甲基化差异位点在成熟精子中己发生甲基化，但在卵子中未发生甲基化。该位点 的甲基化在精原细胞时开始建立，完成于减数分裂的粗线期。在小鼠中，还有GTL2和 RASGRF1基因表现父源甲基化印迹。圆头精子显微注射的实验表明，在生殖细胞发育为 单倍体精子时，父源印迹已建立完成。Shamanski等将亚洲小鼠(Muscastaneus)的精子 细胞显微注射到小鼠(Musmusculus)的卵子后检测胚胎的基因印迹状态，结果其印迹基 因的表达与来自圆头精子注射所得胚胎的印迹基因表达很接近。 雌性生殖系统中，印迹建立发生在出生后阶段，此时卵子发育阻滞在减数第一次分 裂期(MI)的双线期。父源表达基因SNRPN的母源印迹就是在该阶段开始建立，同时奥姆德总医院诞生，从此开启了辅助生殖技术的新时代。而我过国第一例试管婴儿则在 1988年诞生。到目前为止，配子移植技术、显微镜下透明带钻孔技术、透明带部分切除、 透明带下受精、单精子卵细胞浆内注射、配子和胚胎冻融技术以及植入前遗传学诊断等 新型辅助生殖技术也基本成熟，并已广泛应用于临床[6] 。 辅助生殖技术虽然为不孕症患者带来了福音，但是由于引入了大量非生理性的操 作，人为干预了受精及胚胎发育的关键时期，从而导致胚胎发育异常，子代出现缺陷等。 2 基因组印迹 某些基因呈单等位基因表达，即父源与母源的基因拷贝不能同时表达，并且，父源 或母源等位基因通过某种特异的基因修饰机制，特异性地抑制另一母源或父源染色体等 位基因表达，使得在配子和胚胎形成过程中只表达父源或母源等位基因，这种现象被称 作基因组印迹（genomic imprinting），这些基因被称为印迹基因（imprinting gene）。 目前发现小鼠有印迹基因73个，人类有印迹基因243个，这些印迹基因表达与否取决于 其是来自父亲还是来自母亲。 2.1 表遗传修饰与基因组印迹 表遗传修饰(epigenetic modification)，是指对DNA双螺旋结构的修饰，并不涉及 DNA一级结构的改变，同时这种修饰所造成基因功能的改变，是可逆的，可遗传的[7]。 基因组印迹包括多种表观遗传修饰机制：DNA甲基化(DNA methylation)、组蛋白修饰、 逆转录、非转录RNA，包括microRNA等。DNA甲基化是基因组印迹最重要的机制之一，是 一种发生在CpG 二核苷酸的胞嘧啶上的共价修饰, 甲基化受DNA-5-甲酰基转移酶催化， 能导致染色质结构的变化，并且通常与基因的沉默表达有关[8]，它对控制印迹基因中亲 源等位基因的表达具有重要作用。 2.2 基因组印迹在配子和胚胎发育过程中的动态变化 基因组印迹在每一个繁殖周期都要经历一个擦除、重建、维持的过程，这3个过程 分别称为印迹去除、印迹形成以及印迹维持，它们在生殖细胞和胚胎发育过程中呈规律 性变化。在原始生殖细胞形成早期,来自父方和母方的印迹将全部被清除，但在生殖细 胞发育的后期重新建立,并且在形成合子后的发育阶段，通过体细胞的分裂被稳定的遗 传。在体细胞中，印迹被转录用于调节亲本特定合子基因的表达，因此仅有易感基因中 的父系或者母系的等位基因才有活性[9]。小鼠实验表明，双亲配子的基因组印迹会在每 一个繁殖周期擦除，然后在胚胎生殖细胞中进行性别特异性重建，并维持到下一个繁殖 周期。 2.2.1 配子与印迹基因 印迹基因的本质是性别特异性标记导致的单等位基因表达，所以这种性别特异性标 记是发生在双亲基因组分开的阶段。在生殖细胞系建立这种性别特异性印迹前，双亲印 迹都被擦除掉。在小鼠体内，基因组印迹的擦除发生在一个很短的时间内，约24h(受孕 后第10.5～12.5天左右)，即原始生殖细胞进入生殖腺期间。对参与该过程的酶和分子 复合物仍有待进一步研究，但实验结果提示印迹擦除是一个主动擦除过程。 印迹擦除后再次建立的时间在雌性和雄性生殖细胞之间是有显著差别的。印迹基因 H19的甲基化差异位点在成熟精子中已发生甲基化，但在卵子中未发生甲基化。该位点 的甲基化在精原细胞时开始建立，完成于减数分裂的粗线期。在小鼠中，还有GTL2和 RASGRFl基因表现父源甲基化印迹。圆头精子显微注射的实验表明，在生殖细胞发育为 单倍体精子时，父源印迹已建立完成。Shamanski等将亚洲小鼠(Muscastaneus)的精子 细胞显微注射到小鼠(Musmusculus)的卵子后检测胚胎的基因印迹状态，结果其印迹基 因的表达与来自圆头精子注射所得胚胎的印迹基因表达很接近[10]。 雌性生殖系统中，印迹建立发生在出生后阶段，此时卵子发育阻滞在减数第一次分 裂期(M I)的双线期。父源表达基因SNRPN的母源印迹就是在该阶段开始建立，同时