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DNA修饰方式主要是胞嘧啶甲基化机理

阅读:1633发布时间:2017-4-21

    在高等生物中比较普遍的DNA修饰方式主要是胞嘧啶甲基化,生成5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC),这一过程可以通过Tet家族双加氧酶(dioxygenases),转化成另外一种修饰形式:5-羟甲基胞嘧啶 (5-hydroxymethylcytosine,5hmC)。这些表观遗传学修饰也被称为DNA的第5种,和第6中碱基。尽管随着表观遗传学研究的深入,这些修饰形式的重要性已经得到了肯定,然而这些胞嘧啶修饰是如何逆转的,科学家们还并不清楚。

    Tet双加氧酶可以将5mC和5hmC氧化成5-胞嘧啶羧基 (5-carboxylcytosine,5caC),之后5caC会被胸腺嘧啶DNA糖基化酶(TDG)识别并消化。Tet蛋白是重新编程已经分化的细胞的一种重要功能蛋白,人类和小鼠都拥有Tet蛋白,研究发现这种蛋白在DNA脱甲基过程和干细胞重新编程方面起关键作用。Tet在体内和体外实验中都能将5mC和5hmC氧化成5-胞嘧啶羧基(5-carboxylcytosine,5caC),并且进一步TDG敲除实验也说明5caC的积累。这些研究数据都表明5mC转变成5caC,继而被消化的过程是DNA去甲基化的一条重要途径。DNA甲基化修饰研究的重要进展:发现了两种新型的DNA碱基:5fC(5-胞嘧啶甲酰)和5caC(5-胞嘧啶羧基)。


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