形成不同组织或细胞的细胞谱系在早期胚胎发育时期已经得到了广泛的研究,但是哺乳动物、植物和真菌的潜在基因调控网络的共同特征以及在早期胚胎发育期间驱动细胞命运转变的表观遗传变化仅得到部分的研究。理解细胞命运决定机理是一个引人入胜的生物学问题,并且在过去的十年里得到了广泛的关注。随着基因组研究的深入,真核生物基因组非编码区在转录调控中的重要作用不断被揭示。真核生物的非编码调节区约占全基因组的97%,其中包括许多调节元素,如,启动子、增强子和沉默子。这些调节元件不仅具有重要的生物学功能,而且与许多重要疾病密切相关。在真核生物的非编码区,转录因子(TFs)和转录因子部分结合区域构成真核生物复杂的转录调控系统,关于这方面,近年来一直是研究的热点。正常的生命活动需要大量的转录因子,并且已经证明许多转录因子在细胞命运决定中起着决定性的作用。多细胞生物的发育始于单细胞受精卵,其经历快速的细胞分裂和细胞发育。卵子受精后,与精子融合形成受精卵,胚胎开始发育。生物体从受精卵发育成多细胞生物体的过程是复杂且受到严格调控的,其受多种转录因子和基因复合物的调控。这一胚胎发育的早期阶段对于确保生物体的适应性也是至关重要的。本文选择了六个具有代表性的物种,包括人类(Homo sapiens Linnaeus)、小鼠(Mus musculus Linnaeus)、果蝇(Drosophila melanogaster Meigen)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans Maupas)、拟南芥(Arabidopsis thaliana L.Heynh)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae Meyen ex E.C.Hansen),以此来比较不同物种细胞命运决定潜在的调控机理的异同点。在这里,本文使用ATAC-seq数据集在早期胚胎发育过程中对人、小鼠、果蝇、线虫、拟南芥和酿酒酵母的染色质变化进行了综合性的联合研究。通过利用染色质可及性和早期胚胎转录组的动态变化,鉴定了一系列参与早期胚胎发育的细胞命运决定的转录因子。通过重建早期胚胎细胞命运决定的调控回路,且在另外五个物种中发现了很多与人类早期胚胎细胞命运转录因子同源的转录因子,且这些转录因子同样具有细胞命运决定的功能,如,在果蝇中,lz-Med-Mad-pnr-toytll-zen通路控制眼睛细胞命运和发育;prd、fkh、pnr和pan对腺体细胞命运决定是必不可少的;su(Hw)、ac、Su(H)、Kr、tll、D、pnr、pnt和gcm促进神经系统发育。hlh-2、pha-4、hlh-1和pal-1对线虫表皮细胞命运决定具有重要的作用。在拟南芥中,JKD、GL2、GL3和EGL3形成调控回路控制根表皮细胞模式,HAT2、HAT3、BZR1和BIM1促进幼苗发育,KAN、PHB、PHV和BIM1形成调控复合物促进叶片发育和决定叶片正极性。在酵母中,RIM101、FKH1、FKH2、MSN2、MSN4、ABF2、DAL80和CBF1形成调控回路参与响应逆境胁迫。本研究为跨物种早期胚胎发育中细胞命运决定的进化机理提供了一个有趣的研究方向。