Nat. Chem. Biol. |革命性發現——基因表達調控常規操作將被重寫

近日，路德維希-馬克西米利安大學的研究人員在Nature Chemical Biology雜誌上發表了題為「5-Formylcytosine to cytosine conversion by C–C bond cleavage in vivo」的文章，破譯DNA亞基的化學修飾（即表觀遺傳學修飾）的調控程序，模仿天然方式成功激活了沉默基因，同時保證基因本身沒有受到任何損害性影響。

胞嘧啶的甲基化功能已經被研究的比較透徹了。已知非甲基化的胞嘧啶結合一個甲基化基團（CH3）形成5-甲基胞苷（5-methylcytidine）能阻止基因激活。甲基化容易，拆除甲基化卻困難重重。目前的技術手段，只能將甲基化的胞嘧啶從DNA中刪除，然後再用非甲基化的胞嘧啶鹼基替換上去。這種「分子手術」非常危險，因為它需要切開至少一邊的DNA鏈，有時甚至需要兩邊同時切斷，除非立即進行修復，否則DNA的斷裂將對細胞產生嚴重後果。

研究人員採用新的方法提高了DNA去甲基化的安全性。他們通過酶促反應，讓胞嘧啶上的甲基基團氧化為5-甲醯胞苷。這種酶是於2011年首次在小鼠幹細胞中發現的，他們在小鼠體內使用穩定同位素標記5-甲醯胞苷，觀察到這些5-甲醯胞苷能被迅速轉化為非甲基化的胞嘧啶。這對生物學研究來說絕對是一項新的突破。今後，科學家們將可以採用更「天然」的新方法來重新編程幹細胞。

本文轉載自生物通

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