西亚试剂：Dev Cell：胚胎细胞为了快速表达基因，宁可自断DNA

通过研究名为秀丽隐杆线虫的小型线虫的生殖细胞，Butuci和Michael发现，与ZGA相关的基因组不稳定性和DNA损伤不是来源于系统的启动时基因转录的增加，而是来自于受精卵基因组“开关”突然打开引起的状态改变。

“我们看到，转录的启动导致了DNA的断裂。”Butuci说，“这是可能发生的，因为这里的转录非常突然，而且是在同一时间大量发生的。”

因为细胞内的DNA紧密缠绕成染色体，它首先需要解螺旋，以便基因阅读装置来访问。这使它本身就不稳定，损伤几乎无法避免。然而在ZGA期间，大量基因在同一时间突然被访问，整个系统都开始剧烈运作，不稳定性将蔓延到整个基因组。

此外，Michael和Butuci发现，有一种名为拓扑异构酶Ⅱ的酶参与ZGA中DNA的打开。拓扑异构酶Ⅱ可以切断DNA的双螺旋结构，科学家认为，这在启动DNA转录的同时，也会导致DNA容易受到永久性损伤，是基因组不稳定的来源之一。Butuci谨慎的表示，这一假说还未经证实，进一步的研究正在进行中，以便更好的理解这一现象以上资料由西亚试剂：http://www.xiyashiji.com/

尽管基因组不稳定似乎会危及生命，然而在胚胎发育期间细胞却可以存活。研究人员在胚胎发育细胞中发现了一种比成熟细胞里的更精确高效的高度健全的修复机制，可以逆转DNA在ZGA中受到的损伤。这种修复可以平衡快速激活基因的需求和DNA断裂的长期风险之间的矛盾。

“一般的想法是，转录水平低时染色体往往十分紧密，这使得转录很困难。现在，当收到激活转录的信号时，也许是细胞在用DNA断裂作为快速疏散DNA的方法。”Michael解释道，“所以细胞的所作所为是以DNA断裂导致的突变风险换来激活基因表达的速度，这很容易想象，基因的快速表达响应在进化上非常有利，只要修复是高效的，这似乎就是一个合理的选择。”

科学家希望继续就此进行更进一步的研究，以解决这个基因组的难题，这也是Butuci博士研究的一部分，“作为一个科学家，我非常好奇，想更多的了解这种乍看之下非常奇怪的机制和演化路径，其中一定蕴藏了重大的意义。”Butuci说。