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閱讀：513 發(fā)布時間：2011-8-8生物通報道：來自中科院上海生命科學(xué)研究院,，美國芝加哥大學(xué)等處的研究人員揭開了表觀遺傳學(xué)修飾中的一個重要環(huán)節(jié)——5-甲基胞嘧啶如何去甲基化的,，這為進(jìn)一步深入分析DNA修飾方式提供了重要信息。這一研究成果公布在Science雜志上,。
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文章的通訊作者是中科院上海生命科學(xué)研究院徐國良研究員，其早年畢業(yè)于畢業(yè)于浙江大學(xué)（原杭州大學(xué)）,，近年主要從事動物發(fā)育（包括胚胎與成體干細(xì)胞分化）過程中DNA甲基化及組蛋白修飾在基因表達(dá)調(diào)控中的作用及其分子機(jī)理的研究,。
在高等生物中比較普遍的DNA修飾方式主要是胞嘧啶甲基化，生成5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine,，5mC）,，這一過程可以通過Tet家族雙加氧酶（dioxygenases），轉(zhuǎn)化成另外一種修飾形式：5-羥甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine,，5hmC）,。這些表觀遺傳學(xué)修飾也被稱為DNA的第5種，和第6中堿基,。盡管隨著表觀遺傳學(xué)研究的深入,，這些修飾形式的重要性已經(jīng)得到了肯定，然而這些胞嘧啶修飾如何逆轉(zhuǎn)的,，科學(xué)家們還并不清楚,。
在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)Tet雙加氧酶可以將5mC和5hmC氧化成5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine,，5caC）,，之后5caC會被胸腺嘧啶DNA糖基化酶（TDG）識別,，并消化。Tet蛋白是重新編程已經(jīng)分化的細(xì)胞的一種重要功能蛋白,，人類和小鼠都擁有Tet蛋白,，研究發(fā)現(xiàn)這種蛋白在DNA脫甲基過程和干細(xì)胞重新編程方面起關(guān)鍵作用。
研究人員證明了Tet在體內(nèi)和體外實驗中都能將5mC和5hmC氧化成5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine,，5caC）,，并且進(jìn)一步TDG敲除實驗也說明5caC的積累，這些研究數(shù)據(jù)都表明5mC轉(zhuǎn)變成5caC,，繼而被消化的過程是DNA去甲基化的一條重要途徑,。
近期北卡羅來納州大學(xué)教堂山分校的張毅教授研究組也獲得了DNA甲基化修飾研究的重要進(jìn)展：發(fā)現(xiàn)了兩種新型的DNA堿基：5fC（5-胞嘧啶甲酰）和5caC（5-胞嘧啶羧基）。
在這項研究中,，Tet蛋白也起到了關(guān)鍵作用,，研究人員發(fā)現(xiàn)在一個4步反應(yīng)的*步中，Tet蛋白能將第5種堿基轉(zhuǎn)變?yōu)榈?種堿基,，但他們沒有再接再厲,，繼續(xù)進(jìn)行該實驗，導(dǎo)致他們未能發(fā)現(xiàn)第7種,、第8種堿基,。在的研究中，研究人員重新設(shè)計了實驗并探測到了的兩種DNA堿基,，并在人體胚胎干細(xì)胞和實驗老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了它們的蹤跡,。
（生物通：萬