Nature子刊重大發現：新型DNA表觀遺傳修飾
日期：2015-12-23 08:58:15
來自劍橋大學的一個科學家研究小組發現了一種新型的表觀遺傳修飾，進一步擴大了我們的表觀遺傳學世界。發表在12月21日《自然結構與分子生物學》（Nature Structural and Molecular Biology）雜志上的這一研究發現表明，在人類、小鼠和其他脊椎動物中或許存在著比以往認為的要多得多的DNA修飾。
DNA是由4種堿基所組成：這些分子被稱作為腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶——A、C、G及T堿基。這些堿基字符串構成了一些基因來負責編碼必需蛋白，DNA的其他一些區域則可以調控這些基因。
表觀遺傳學是研究基因如何開啟或關閉的一門遺傳學分支學科。人們認為它為我們的環境和行為，例如飲食或抽煙習慣如何影響我們的DNA，及這些改變如何向下傳遞給我們的孩子和孫子提供了一種解釋。
迄今為止，表觀遺傳學主要將焦點放在研究結合DNA的組蛋白上。這類組蛋白發生修飾，可導致基因開啟或被關閉。除了組蛋白修飾，基因已知還受到另一種表觀遺傳修飾形式的調控——它直接影響了DNA的C堿基。在60多年前，科學家們發現通過一個叫做甲基化的過程可直接修飾C，由此一些碳、氫小分子連接到這一堿基上，發揮開關作用開啟和關閉基因，或是“降低”它們的活性。在人類基因組中大約有7500萬（1/10）個C堿基被甲基化。
現在，威康信托基金會-英國癌癥研究中心Gurdon研究和劍橋大學醫學研究委員會癌癥部門的研究人員，在包括青蛙、小鼠和人類在內的幾個物種中鑒別出一種新型的直接修飾——A堿基甲基化，并確定了其特征。
A甲基化似乎遠沒有C甲基化常見，其發生在基因組中大約1,700個A堿基上，卻遍布整個基因組。但它似乎不會出現在我們稱作為外顯子的基因區域。
Gurdon研究所的Magdalena Koziol博士說：“這些新發現的修飾似乎以低豐度遍布整個基因組，但這并不意味著它們不重要。目前，我們還不清楚它們確切的功能，但有可能即便是少量，它們也對我們的DNA、基因調控及最終的人類健康造成了大影響。”
2年多前，Koziol博士在研究RNA修飾時獲得了這一研究發現。在復雜生物細胞中有66種已知RNA修飾。利用鑒別出一種特異RNA修飾的抗體，Koziol想看看是否在DNA上也存在類似的修飾，并在隨后發現情況確實如此。醫學研究委員會癌癥部門的研究人員證實了這是一種DNA修飾而并非RNA污染了樣本。
Koziol說：“有可能是我們撞大運發現了這種修飾。但我們認為更有可能的是，有更多的修飾直接調控了我們的DNA。這有可能打開了表觀遺傳學的新局面。”
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