受精后数小时内，卵子和精子的染色体形成了一个独特的基因组。然而，这个新的基因组最初是不活跃的，必须被“唤醒”，开始其DNA的转录，并开始胚胎发育。生命的第一步是如何发生的，长期以来一直吸引着发展生物学家。
“从分子的角度来看，这是生命的开始，”耶鲁大学遗传学系主任、费格斯f华莱士(Fergus F. Wallace)遗传学教授安东尼奥吉拉尔德斯(Antonio Giraldez)说。“目前尚不清楚的是，胚胎基因组的转录活动是如何启动的，又是什么启动的，这样胚胎就开始用自己的基因蓝图来控制自己的发育。”
吉拉尔德斯和他在耶鲁大学的研究小组6月17日在《发育细胞》杂志上发表报告说，他们发现激活新形成的基因组中的DNA需要两个特定的因素。通过结合显微镜和RNA测序分析，他们揭示了斑马鱼胚胎细胞核内的转录模式。
研究人员还开发了工具来可视化斑马鱼基因组中第一个激活基因miR-430，并追踪该基因在活胚胎中的活性。
这项研究的主要作者、吉拉尔德兹实验室的博士生陈顺航(音译)说:“现在我们可以直观地观察细胞核内部，分析沉默基因组中的第一个基因是如何被唤醒的。”
斑马鱼基因组的激活需要母体产生的两种蛋白质P300和Brd4的存在。使用小分子抑制剂破坏这两种蛋白质的活性可以阻止胚胎基因组的激活，从而阻碍胚胎的发育。然而，研究人员发现，即使他们阻止了这些母体蛋白的产生，他们也可以克服这种阻碍，通过人工引入P300和Brd4，提前启动胚胎基因组的激活。
吉拉尔德斯说:“这些分子因子就像一种分子定时器，可以设定基因组觉醒的时间。”“找到这些与基因组激活有关的关键因素，是我们理解生命起源的关键第一步。”
Miguel A. Moreno-Mateos，以前在耶鲁大学，现在在西班牙塞维利亚的Pablo de Olavide/Consejo Superior de Cientificas大学，是这篇论文的联合高级作者。这项研究主要由美国国立卫生研究院资助;加拿大魁北克桑特基金会;Surdna基金会;西班牙Innovacion y Universidades Ciencia部长;霍华德休斯医学院;3月的角;和海洋生物实验室。