何川、任兵、徐国良Cell子刊发表表观遗传学新成果

日前，加州大学的任兵（Bing Ren）教授和芝加哥大学的何川（Chuan He）教授领导研究团队，揭示了甲基化和去甲基化对增强子活性的调节。研究显示，这一机制决定了细胞分化过程中的转录组重编程。这一成果发表在九月二十五日的Molecular Cell杂志上。参加这项研究的还有，中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所的徐国良研究员。

　　

生物通报道：哺乳动物的基因组中普遍存在着胞嘧啶甲基化（5mC），5mC由DNA甲基转移酶催化产生，广泛参与了细胞对基因表达的调控。不过，活性启动子和增强子上基本没有这种表观遗传学修饰。之前人们已经充分证明了DNA甲基化在启动子沉默中的作用，但还不了解它们对增强子的影响。

近年来，5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）受到了广泛的关注。5-hmC是5-mC的羟基化形式，被认为与DNA的去甲基化有关。

日前，加州大学的任兵（Bing Ren）教授和芝加哥大学的何川（Chuan He）教授领导研究团队，揭示了甲基化和去甲基化对增强子活性的调节。研究显示，这一机制决定了细胞分化过程中的转录组重编程。这一成果发表在九月二十五日的Molecular Cell杂志上。参加这项研究的还有，中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所的徐国良（Guo-Liang Xu）研究员。

5hmC是Tet蛋白氧化5mC的产物，是DNA去甲基化的一个中间产物。此前的研究表明，增强子区域富含5hmC。这说明，Tet蛋白参与了增强子区域DNA甲基化动态的调控。

研究人员在小鼠胚胎干细胞中，分析了DNA甲基化和羟甲基化的单碱基高分辨率图谱。他们发现，去除Tet2会使增强子区域广泛丧失5hmC。与此同时增强子出现高度甲基化，使其活性显著降低。在干细胞分化的早期阶段，增强子的这种高甲基化，延迟了它们对基因表达的诱导作用。（延伸阅读：Nature遗传学综述：何川教授详解RNA甲基化）

这项研究为人们展示了，DNA去甲基化对增强子活性的调节机制。对这一过程进行干扰，会影响细胞分化过程中的转录组重编程。

作者简介：

任兵（Bing Ren）教授早年毕业于中国科技大学，现为加州大学圣地亚哥分校Ludwig癌症研究所基因调控实验室主任，主要从事哺乳动物细胞基因调控网络分析及细胞表观遗传学调控机制的研究。近年来在Science、Nature,、Cell国际权威杂志上发表了一系列重要的研究成果。

芝加哥大学的何川（Chuan He）教授主要从事化学生物学、核酸化学和生物学、遗传学等方面的研究。近年来在甲基化修饰，尤其是5hmC和m6A等方面获得了许多重要的发现。迄今已在Nature，Science等国际权威学术期刊发表了大量论文。曾荣获美国癌症研究青年科学家奖，凯克基金会医学研究杰出青年学者奖等多个奖项，并当选为顶级生命医学研究院HHMI研究员。

徐国良 研究员，研究组长，博士生导师

1981.9-1985.7：浙江大学(原杭州大学)生物系，学士；1985.9-1989.8：中国科学院遗传所，硕士；1989.9-1993.3：德国马普分子遗 传学研究所，博士；1993.3-1994.7：德国马普分子遗传学研究所，博士后；1994.8-1995.9：新加坡国立大学生命科学中心，实验室主任；1995.1-2000.3：美国哥伦比亚大学遗传发育系，博士后；2000.4-2001.7：美国哥伦比亚大学医学系，博士后；2001.8-2006.7：任中国科学院与德国马普学会国际合作青年科学家小组组长，2002年入选中科院“****”，并获得“国家杰出青年科学基金”。近年主要从事动物发育(包括胚胎与成体干细胞分化)过程中DNA甲基化及组蛋白修饰在基因表达调控中的作用及其分子机理的研究。

 

生物通编辑：叶予

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5mC Oxidation by Tet2 Modulates Enhancer Activity and Timing of Transcriptome Reprogramming during Differentiation