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?；奏ぃ?/span>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5fC和5caC，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>5fC和5caC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?？梢哉f，5fC和5caC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5fC和5caC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5hmC和m6A等方面獲得了許多重要的發(fā)現(xiàn)。迄今已在Nature，Science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。