中美两国科学家最近的合作研究揭示了受精卵细胞（又称合子）触发"重置"的机制，使新形成的胚胎能够按照自己的遗传程序发育。这项研究最近发表在《自然》杂志上。加州大学戴维斯分校兽医学院研究教授、论文通讯作者理查德-舒尔茨说，人们已经知道，新受精卵细胞的基因组不活跃，必须被唤醒。舒尔茨说，这一步被称为"子代基因组激活"。

科学家们发现，名为OBOX1-8的基因能激活胚胎自身的基因程序，从而发现了受精卵细胞如何 "重置"，使新胚胎得以发育。在小鼠身上观察到的这一突破有助于理解胚胎基因组激活的过程，并可能对胚胎干细胞重编程产生影响。

"为了让胚胎发育，卵母细胞/卵子必须失去自己的身份，并通过制造新的东西来实现这一目标，"舒尔茨说。"我们现在知道了这种转变是如何发生的第一步"。

为了实现重置或唤醒过程，胚胎需要开始将 DNA 中的基因转录为信使 RNA，然后再翻译成蛋白质。第一批转录的基因将激活其他基因，执行程序，使胚胎发育成完整的小鼠（或人类）。直到现在，人们还不知道这些首批主调控基因的身份，这让研究人员困惑了很久。

RNA 聚合酶 II（Pol II）是将 DNA 转录为 RNA 的酶。但 Pol II 本身是一种哑酶，舒尔茨说，这一过程需要其他基因（称为转录因子）来指导 Pol II，使其在正确的时间转录"正确的"基因。

本世纪初，舒尔茨敏锐地发现，在卵细胞中休眠的母体信使核糖核酸（maternal messenger RNAs）中就有这些首批转录因子。休眠的母体信使 RNA 是卵细胞特有的，因为新合成的信使 RNA 不会像体细胞那样被翻译。当卵母细胞成熟成为卵子时，这些休眠的母体信使 RNA 会被翻译成蛋白质，然后执行其功能。舒尔茨意识到，启动子代基因组激活的信息将来自母体的休眠信使核糖核酸，它将编码一个主转录因子。

OBOX1-8 被确定为候选因子

舒尔茨的实验室与宾夕法尼亚大学的保拉-斯坦因（Paula Stein，舒尔茨实验室的资深成员，现就职于美国国家环境健康科学研究所）合作，确定了一个名为 OBOX 的庞大基因家族可能是候选基因。该家族由 8 个基因（OBOX1-8）组成。根据它们在早期发育过程中的表达谱，OBOX1、2、3、4、5 和 7 可能是候选基因。他们开始与北京清华大学的谢伟合作，缩小候选范围。

谢伟的团队利用实验室小鼠，敲除了所有可能的候选基因，然后系统地恢复了OBOX基因，确定了哪些基因对子代基因组的激活至关重要。如果没有这些基因，胚胎发育就会在两到四细胞阶段停止。

最有趣也是最出乎意料的是，这些 OBOX 基因的功能具有高度冗余性：敲除一个基因可以被另一个基因取代。舒尔茨说，这种冗余可能是由于过渡如此重要而进化出来的。此外，研究人员还发现，OBOX 基因的功能是促进 Pol II 定位到正确的基因，从而开始激活子代基因组。

在小鼠体内，基因组激活发生在两细胞阶段。在人类胚胎中，基因组激活发生在胚胎经过几轮分裂形成八个细胞之后。一个悬而未决的问题是，这一过程在不同物种间有多大的一致性，即类似 OBOX 的基因是否参与了人类的基因组激活？这项工作还对了解胚胎干细胞如何重新编程，使其能够发育成身体的任何组织具有意义。