专访何川教授：第六种碱基的奥秘

■ 奇妙的生物世界总是带给我们许多惊喜，对于“碱基”这一每位分子生物学的学子最熟悉的名词，经过多年的研究发展，出现了更多的新意义，成为了最熟悉的陌生人，第五种，六种，甚至第七，八种碱基相继被发现。但是要揭开这些新型碱基神秘的面纱并不容易——我们缺乏能在全基因组范围内对这些碱基单个水平高分辨率的分析手段......

作者简介：

何川教授早年毕业于中国科技大学，2000年获麻省理工学院博士学位，2000到2002年在哈佛大学做博士后研究，2002年至今执教芝加哥大学化学系, 是芝加哥大学生物物理动态研究所主任, 北京大学合成与功能生物分子中心主任。

主要从事化学生物学、核酸化学和生物学、遗传学、细胞生物学、生物无机化学、结构生物学、微生物学以及基因组学等方面研究。

专访何川教授：第六种碱基的奥秘

来自芝加哥大学等处的研究人员在Cell杂志上报道了一种称为“TAB-Seq”的新方法，这种方法能直接检测第六种碱基：5-hmC，找到每个修饰位点上相对丰富的5hmC，利用这一方法，研究人员还完成了第一张单碱基高分辨率的5-hmC全基因组图谱，这无疑是一个重大突破，由此我们就能更深入的了解哺乳动物基因组所有5-hmC的精确定位，找到这种DNA修饰与细胞分化，脑功能，以及癌症等疾病的关联。

领导这一研究的是芝加哥大学华裔科学家何川教授，他曾荣获美国癌症研究青年科学家奖，以及凯克基金会医学研究杰出青年学者奖等多个奖项，近年来在甲基化修饰，尤其是5hmC修饰等方面获得了许多重要的发现，比如其研究组曾在2011年完成了首张哺乳动物5hmC修饰图谱（Nature Biotechnol., 2011, 29, 68-72）。为了进一步了解这一最新研究，以及相关的技术，生物通特联系了何川教授并请教了他…… [详细阅读]

■ 5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）：

数十年前就知道，哺乳动物DNA胞嘧啶碱基有两种修饰：5-甲基胞嘧啶和5-羟甲基胞嘧啶。在这些年里，5-mC得到广泛的研究，作为一种稳定且重要的表遗传修饰，参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生，被称为基因组第五碱基；而5羟甲基胞嘧啶的存在，由于技术的限制，一直未能得到确认……

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■ TAB-Seq技术：

但是对于这种关键的表观遗传修饰，我们却无法定位它，了解它在每个修饰位点上的相对丰度，传统的亲和纯化等技术做不到，发现基因组中5mC的标准方法——亚硫酸氢盐测序，也无法区分5-mC和5-hmC。我们迫切需要一种能逐个逐个碱基读取DNA，详细检测这些修饰在特异组织或细胞类型中位置的方法……

■ 未来发展趋势：

植物与病原微生物间相互作用的研究对于农业生产具有重要的意义，平均而言，每一种农作物都会被上百种或更多的病原体的感染，不同的植物病原体可利用不同的分子机制去感染植物并引发病害，而植物在面临这些生物性逆境时，会启动防御机制以保护自身免于遭受病原体的感染，如果要做到积极防御病原体侵扰，那么了解其中的分子机制就是必需迈开的第一步……

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