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何川教授Cell Res發(fā)表表觀遺傳學(xué)新成果

日期:2015-01-21 08:47:06

 DNA甲基化是一種非常重要的表觀遺傳學(xué)修飾,廣泛參與了細(xì)胞對(duì)基因表達(dá)的控制。在哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育階段,基因組DNA會(huì)發(fā)生大規(guī)模的主動(dòng)去甲基化。但去甲基化的分子機(jī)制一直是表觀遺傳領(lǐng)域的一大謎題。

 

日前,芝加哥大學(xué)的何川(Chuan He)教授領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì),為人們揭示了全基因組范圍上的DNA去甲基化動(dòng)態(tài)。這項(xiàng)研究發(fā)表在一月十九日的Cell Research雜志上。

 

近幾年,科學(xué)家們的研究重心逐漸從4種基本堿基轉(zhuǎn)移到其他經(jīng)過修飾的堿基,從5-甲基胞嘧啶(5mC)、5-羥甲基胞嘧啶(5hmC)、5-甲酰基胞嘧啶(5fC)到5-羧基胞嘧啶(5caC)。這四種經(jīng)過修飾的堿基也被稱為“新四大堿基”。

 

5mC是哺乳動(dòng)物基因組中最常見的一種表觀遺傳學(xué)修飾。這種修飾由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化,能影響基因表達(dá)、基因組印跡、轉(zhuǎn)座因子抑制和X染色體失活,與生長(zhǎng)、發(fā)育和多種疾病有關(guān)。

 

TET家族的雙加氧酶能夠?qū)⒉溉閯?dòng)物基因組中的5-甲基胞嘧啶(5mC)逐步氧化成5-羥甲基胞嘧啶(5hmC)、5-甲酰基胞嘧啶(5fC)和5-羧基胞嘧啶(5caC)。哺乳動(dòng)物的胸腺嘧啶糖苷酶(TDG)負(fù)責(zé)選擇性識(shí)別和切除5fC5caC,通過堿基切除修復(fù)使其恢復(fù)為普通胞嘧啶。

 

人們一般認(rèn)為,轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>5fC5caC意味著這個(gè)經(jīng)過修飾的胞嘧啶堿基將會(huì)被去甲基化。可以說,5fC5caC代表了哺乳動(dòng)物基因組中的去甲基化活動(dòng)。何川等人在全基因組范圍上繪制了單堿基分辨率的5fC5caC圖譜,并在此基礎(chǔ)上全面分析了基因組的去甲基化動(dòng)態(tài)。

 

芝加哥大學(xué)的何川(Chuan He)教授主要從事化學(xué)生物學(xué)、核酸化學(xué)和生物學(xué)、遺傳學(xué)等方面的研究。近年來在甲基化修飾,尤其是5hmCm6A等方面獲得了許多重要的發(fā)現(xiàn)。迄今已在NatureScience等國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了大量論文。曾榮獲美國(guó)癌癥研究青年科學(xué)家獎(jiǎng),凱克基金會(huì)醫(yī)學(xué)研究杰出青年學(xué)者獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),并當(dāng)選為頂級(jí)生命醫(yī)學(xué)研究院HHMI研究員。

 


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