裴端卿:回顾表观遗传研究 多项因素值得重视

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2017年6月27日 来源:生物通

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  在过去十年间,我们对表观遗传学变化对重编程和谱系分化中的影响已经有了长足的认识,在Cell Stem Cell十周年之际,Cell Stem Cell杂志邀请了几位发表最受关注表观遗传学研究论文的论文作者,请他们谈谈这些研究对他们工作,以及研究领域的影响。

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生物通报道:在过去十年间,我们对表观遗传学变化对重编程和谱系分化中的影响已经有了长足的认识,在Cell Stem Cell十周年之际,Cell Stem Cell杂志邀请了几位发表最受关注表观遗传学研究论文的论文作者,请他们谈谈这些研究对他们工作,以及研究领域的影响。生物通为此也联系了这几位学者,就读者感兴趣的问题请教了他们:


裴端卿

受关注论文:

On “Epigenetic Memory and Preferential Lineage-Specific Differentiation in Induced Pluripotent Stem Cells Derived from Human Pancreatic Islet Beta Cells,” by Bar-Nur et al., Cell Stem Cell 9 (1), 17–23, July 2011.

细胞命运由表观遗传机制掌控,但我们对重编程和分化过程中表观遗传机制的作用到底有多大依然还不是很清楚。Nissim Benvenisty等人从人类β细胞中诱导出了iPSCs,为解答这一问题提供了重要的见解。这些iPS细胞保留了其原始细胞的残留的,但也很重要的表观遗传学特征,这似乎为这些iPS细胞重新分化成胰岛素β细胞带来了优势。

裴端卿教授表示,在他们目前的重编程研究中,经常遇到一个pre-iPSC中间状态(之前是由Jose Silva和Austin Smith首先描述)。这种状态是由于H3K9me3标记过多导致的不完全重新编程(据Bar-Nur等人的发现),裴端卿教授研究组探讨了一个与其相互补充的问题:发现这种残留的表观遗传特征会由于维生素C性依赖H3K9me3脱甲基酶而减少。而且除了关于重编程之后,其研究组也提出了关于iPSC重编程表观遗传标记的更多理解,他们指出这一标记也许能帮助研究人员消除表观遗传记忆,从而增强来自更广泛起始细胞类型的目标细胞命运。

重编程新型因子

来自中科院广州生物医药与健康研究院的研究人员发现染色质松散因子Gadd45a能显著提高重编程效率,这一发现不仅揭示了重编程早期的异染色质变化规律,筛选到新型因子,还建立了筛选染色质松散因子的平台,能广泛应用于细胞命运转换中。

这项研究建立针对常异染色质的光漂白后荧光恢复(FRAP)技术,发现重编程早期异染色质变松散而常染色质无明显变化,并筛选鉴定出染色质松散因子Gadd45a能显著提高重编程效率,并阐明了Gadd45a的作用机理。这一发现不仅揭示了重编程早期的异染色质变化规律,筛选到新型因子,还建立了筛选染色质松散因子的平台,能广泛应用于细胞命运转换中。

维生素C与表观遗传调控

维生素C作为一种人体必需营养物质被人们所熟知. 除了作为一种重要的抗氧化剂之外, 维生素 C在体内还参与了胶原蛋白、 儿茶酚胺类物质以及肉毒碱等的合成过程. 维生素 C的一个主要生理功能是作为体内多种二价铁离子/酮戊二酸依赖性氧化加氧酶的辅因子, 有大量参与表观遗传调控的重要蛋白属于该家族酶类, 因此维生素C具有重要的表观遗传调控功能.

中国科学院广州生物医药与健康研究院的裴端卿教授等人就此发表综述,重点介绍了维生素 C 对与表观遗传修饰有关的双加氧酶类, 以及对体细胞重编程的影响, 进一步扩宽我们对维生素 C在生命活动以及人类健康中所起作用的理解。

原文标题:

Looking Back: Epigenomics

 

 

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