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《細胞》:人精體細胞中DNA甲基化不同

日期:2011-09-22 12:35:15

來自冷泉港實驗室,霍德華休斯醫學院,南加州大學等處的研究人員分析比對了人類精子,黑猩猩精子,以及人類胚胎干細胞的胞嘧啶甲基化變化,從中發現了表觀基因組學在進化中的影響,這些研究公布在Cell雜志封面。

 

領導這項研究的是冷泉港實驗室的Gregory J. Hannon教授,以及南加州大學的Andrew D. Smith教授,前者是小RNA研究領域的先驅,曾主編了冷泉港實驗室技術手冊:《MicroRNA研究方法》等,后者是甲基化研究領域的知名學者。

 

在哺乳動物早期發育階段,比如精細胞,和胚胎前植入階段,細胞中的DNA會發生幾乎完全的甲基化重洗牌,這對于發育階段具有重要的意義。

 

在這篇文章中,研究人員比對了人類精子,黑猩猩精子,以及人類胚胎干細胞的胞嘧啶甲基化變化,分析了這些甲基化發生的區域,從中發現雖然在胚胎干細胞和精子中,大部分啟動子都逃避了甲基化,但是對應的低甲基化區域表現出了潛在的結構差異。比對人類和黑猩猩的甲基化情況,研究人員發現了一群差異甲基化啟動子亞群,以及逆轉錄轉座子亞群中的顯著差異甲基化,這說明基因組序列中存在明顯的這種進化影響。

 

這項研究發現了決定男性精細胞和體細胞DNA甲基化模式差異的特征,以及這些特征元素在人類和黑猩猩中差別。

 

表觀基因組學是指在基因組的水平上研究表觀遺傳修飾的學科,表觀基因組學使人們對基因組的認識又增加了一個新視點:對基因組而言,不僅僅是序列包含遺傳信息,而且其修飾也可以記載遺傳信息。

 

歐洲的生物學家于1999年成立了“人類表觀基因組聯合研究體”。2004年歐洲還進一步成立“表觀基因組學”先進研究網絡,表觀基因組學研究已漸入佳境。有關專家認為,過去教科書一直認為遺傳的分子基礎是核酸,生命的遺傳信息儲存在核酸的堿基序列上。隨著表觀基因組學的興起和有關研究工作的全面進展,這種經典的遺傳觀念正面臨著巨大的挑戰。


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