頂級科學家張毅Nature子刊發表表觀遺傳學成果
日期：2015-02-02 09:17:16
哺乳動物細胞的甲基化模式是在發育過程中逐漸形成的。在哺乳動物的發育過程中，基因組甲基化模式會經歷兩次較大規模的重建：第一次發生在早期胚胎發育的著床前階段；第二次發生在配子的形成過程中。
受精是精子和卵子融合為一個合子（受精卵）的過程，是動物個體發育的起點。然而，受精并不是簡單的精卵結合。哺乳動物受精卵需要通過Tet3介導的5mC（5-methylcytosine）氧化以及復制依賴的稀釋來實現父源DNA去甲基化。與此同時，母源DNA通過復制途徑以較慢的速度去甲基化。整個二倍體基因組的甲基化水平在著床前達到最低水平。
之前有研究顯示，源自Tet3缺陷型卵母細胞的Tet3雜合胚胎會出現亞致死現象。因此，Tet3介導的父本DNA去甲基化，被認為在小鼠發育過程中起到了重要的作用。
日前，霍華德•休斯醫學研究院(HHMI)的張毅教授領導研究團隊發現，母源Tet3敲除小鼠的亞致死表型是單倍不足（haploinsufficiency）造成的，而非父本5mC氧化缺陷。這項研究發表在一月二十九日的Cell Reports雜志上。
幾年前，湯姆森科技信息集團旗下《科學觀察》(Science Watch)評出了高影響力論文數量最多的研究人員。原北卡羅萊納大學醫學院生物化學與生物物理學系教授、霍華德•休斯醫學研究院(HHMI)研究員張毅（現就職于哈佛醫學院）成為分子生物學和遺傳學領域高影響力論文數量最多的前十位頂級科學家之一。其大量文章被Nature、Science和Cell等世界頂級生物科學雜志收錄，是表觀遺傳學DNA甲基化研究領域的權威專家。
張毅等人發現，雌性Tet3雜合小鼠與雄性野生型小鼠的后代是亞致死的，類似于母源Tet3敲除小鼠的亞致死表現。而雄性Tet3雜合小鼠與雌性野生型小鼠的后代也是亞致死的。研究人員通過原核移植建立了繞過父源5mC氧化的野生型胚胎，結果這些胚胎能夠正常發育和生長。
這項研究表明，對于小鼠發育來說，Tet3介導的父源5mC氧化并非不可或缺。全基因組DNA甲基化分析顯示，當母源Tet3敲除時受精卵的高水平甲基化在囊胚階段會被重置，使甲基化水平大大降低。這說明在胚胎著床前存在著某種補償性的去甲基化通路。
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