美绘出DNA一修饰因子基因图谱

2011-7-25 10:34 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网7月21日报道,美国科学家已经首次绘制出了人体胚胎干细胞内一个名为5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的修饰因子的全基因图谱。科学家们表示,5hmC在一些被打开或激活的基因内出现的频率非常高,最新研究将有助于癌症的控制。研究论文发表在最新一期《基因组生物学》杂志上。

  加州大学洛杉矶分校生命科学学院分子、细胞和发育生物学教授斯蒂芬·雅各布森表示,癌症通常是由于某些基因(比如肿瘤抑制基因)被不正确地关闭或发生了变异,或者一些本来应该被关闭的基因被打开了而引发的。对特定基因进行调控会大大影响癌症的恶化进程,因此,最新发现对癌症控制非常重要。

  最近才被发现的5hmC分子由DNA(脱氧核糖核酸)的碱基胞嘧啶添加一个甲基接着再添加一个羟基所形成,在胞嘧啶上新形成的这个羟甲基有潜力打开和关闭一个基因,但它身处基因组内的何处,目前还不得而知。理解5hmC如何工作以及在何处起作用,科学家才能更好地理解基因如何关闭和打开,进而研发出控制基因调节的新方法。

  人类胚胎干细胞富含5hmC分子,大脑中也富含5hmC分子。在试验中,雅各布森团队选择了人类的胚胎干细胞,使用基因组学来确定5hmC出现在人类胚胎干细胞的何处。

  雅各布森在研究中发现,5hmC倾向于出现在被激活的基因中,也出现在一类控制基因表达、名为增强器的DNA调节元件中。这表明,5hmC在激活细胞方面起关键作用,这同被人们研究得更多的5mC(DNA甲基化)的作用相反,5mC的主要作用是使基因沉默,它们之间的关系与科学家们之前认为的5hmC直接来源于5mC相吻合。

  雅各布森团队希望接下来揭示5hmC如何通过DNA甲基化被制造出来以及它如何被限制在基因组中的增强器等特定区域中。