十大顶级科学家张毅2010最新Nature文章

　　

生物通报道：在2008年汤姆森科技信息集团旗下《科学观察》(Science Watch)选出了高影响力论文的数量最多的研究人员，其中分子生物学和遗传学领域高影响力论文的数量最多前十位顶级科学家之一就是北卡罗莱纳大学医学院生物化学与生物物理学系教授，霍华德·休斯医学研究院(HHMI)研究员的张毅教授，其实验室2001年到2006年间发表3篇Cell，4篇Science，3篇Nature和1篇Nature 子刊。2007年还有2篇Cell，1篇Nature和Nature子刊3篇。

昨天出版的Nature又公布了张毅教授研究组的最新成果：Tet蛋白在干细胞自我更新功能中的重要作用，这种蛋白能影响干细胞的命运，这说明未来科学家们可以利用这一机制调控干细胞的分化。

研究显示，这种蛋白是重新编程已经分化的细胞的一种重要功能蛋白，人类和小鼠都拥有Tet蛋白，在这篇文章中，研究人员发现Tet1蛋白可以帮助干细胞自我更新并保持多潜能状态——能分化成机体所有类型的细胞。

研究人员还发现，Tet1蛋白可以通过激活Nanog，使一个具有特定功能的细胞重编程为未分化的、胚胎干细胞状态的细胞。很多基因在保持胚胎干细胞状态中都发挥了重要作用，在发现这个网络中所有的重要环节之前，还不能了解它的全部。

除了观察小鼠胚胎干细胞，研究人员还分析了敲除Tet1后，小鼠胚胎发育的情况，结果发现当Tet1蛋白缺失时，从双细胞时期提取的小鼠胚胎细胞倾向于发育成滋养层细胞，而不是像正常情况下发育成内层细胞团。研究人员认为对DNA的修饰机制了解越多，就越能够弄清楚细胞命运的决定。当有了足够的Tet蛋白及其它相关因子的信息时，重新变成细胞并改变它们的功能将成为可能。

张毅教授研究组在DNA修饰机制方面进行了大量的研究，也获得了许多重要的成果，比如去年其研究组在Nature上发表的文章中发现，一个在精子DNA表观遗传标记被消除过程中扮演重要角色的蛋白复合物，这一过程实际上创造了一个完全空白的区域，从而新胚胎能生长成任何类型的细胞。

这项研究也对于干细胞研究具有重要意义：为干细胞研究提供了一种快速将成人细胞重编程，变成具有和胚胎干细胞有相同属性的细胞，而且没有目前用于此类研究的的细胞的伦理争论性和安全性问题。

2008年，汤姆森科技信息集团旗下《科学观察》(Science Watch)对来自其 Essential Science Indicators（基本科学指标）的数据做了分析，筛选出了2002-2006年期间分子生物学和遗传学领域最具影响力的1300篇高影响力论文，《科学观察》选出了被提及次数最多的10大机构、高影响力论文的数量最多的25位研究人员和顶尖10大期刊。这样的分析是《科学观察》所特有的，它使用独特的引用数据来提供当今最重要的科学领域的排名。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Role of Tet proteins in 5mC to 5hmC conversion, ES-cell self-renewal and inner cell mass specification

DNA methylation is one of the best-characterized epigenetic modifications1, 2, 3, 4. Although the enzymes that catalyse DNA methylation have been characterized, enzymes responsible for demethylation have been elusive5. A recent study indicates that the human TET1 protein could catalyse the conversion of 5-methylcytosine (5mC) of DNA to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC), raising the possibility that DNA demethylation may be a Tet1-mediated process6. Here we extend this study by demonstrating that all three mouse Tet proteins (Tet1, Tet2 and Tet3) can also catalyse a similar reaction. Tet1 has an important role in mouse embryonic stem (ES) cell maintenance through maintaining the expression of Nanog in ES cells. Downregulation of Nanog via Tet1 knockdown correlates with methylation of the Nanog promoter, supporting a role for Tet1 in regulating DNA methylation status. Furthermore, knockdown of Tet1 in pre-implantation embryos results in a bias towards trophectoderm differentiation. Thus, our studies not only uncover the enzymatic activity of the Tet proteins, but also demonstrate a role for Tet1 in ES cell maintenance and inner cell mass cell specification.