TET双加氧酶介导的主动去甲基化分子机制及功能研究

DNA甲基化作为一种重要的表观修饰,在基因表达调控及胚胎生长发育等方面起到重要作用。尽管5-甲基胞嘧啶(5mC)是一种稳定的共价修饰,但它在生物体内仍处于一个动态变化的过程,也就是说,它可能会通过某种方式发生去甲基化。而TET蛋白功能的揭示为DNA主动去甲基化提供了一条途径:TET双加氧酶可以将5mC迭代氧化形成5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)、5-醛基胞嘧啶(5fC)和5-羧基胞嘧啶(5caC),再通过DNA糖苷酶TDG介导的碱基切除修复(base excision repair,BER)途径将5mC重新变为未修饰的胞嘧啶。随着人们对TET双加氧酶及主动去甲基化研究的深入,主动去甲基化的生物学功能也被逐渐揭示。现总结了已经揭示的主动去甲基化分子机制和生物学意义,同时,概括了本实验室近些年的研究进展。

Tet双加氧酶在哺乳动物表观遗传调控中的作用

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,在哺乳动物的生长发育过程中发挥着举足轻重的功能。DNA甲基化谱式并不是一成不变的,个体发育过程中甲基化谱式如何建立以及如何逆转从而实现基因时空特异性表达,一直是表观遗传领域的重大科学问题。课题以"干细胞全能性建立的表观遗传调控研究"为主要脉络,阐明了Tet双加氧酶介导的DNA去甲基化过程及其在细胞命运决定和哺乳动物发育中的功能。现将对项目启动五年来该课题的主要原创性工作进行综述。