DNA去甲基化與細(xì)胞重編程

2015年07月12日 17:27研晶科研試劑供應(yīng)網(wǎng)-抗體試劑網(wǎng)點(diǎn)擊量：590

要讓體細(xì)胞重新恢復(fù)到未分化的狀態(tài)需要解決的一個(gè)問題就是DNA甲基化的問題，所以說DNA去甲基化問題成為誘導(dǎo)iPS的一個(gè)重要難題。

為了研究iPS誘導(dǎo)過程中的相關(guān)機(jī)制，Helen M. Blau院士的研究小組構(gòu)建了一個(gè)異核體細(xì)胞（融合了小鼠胚胎干細(xì)胞和人類成纖維細(xì)胞），這種異核體誘導(dǎo)的速度比正常的體細(xì)胞誘導(dǎo)速度快很多，僅需1天時(shí)間，誘導(dǎo)效率高達(dá)70%。

用RNAi進(jìn)行掃描發(fā)現(xiàn)，異核體誘導(dǎo)啟動(dòng)依賴一種蛋白，這種蛋白是AID（胞嘧啶核苷脫氨酶，也稱為AICDA）。AID不僅促進(jìn)細(xì)胞重排過程中的脫甲基作用，更是可以誘導(dǎo)OCT4和NANOG基因的表達(dá)（2種iPS誘導(dǎo)過程中的轉(zhuǎn)錄因子）。AID蛋白對(duì)成纖維細(xì)胞上的OCT4與NANOG發(fā)揮作用，對(duì)胚胎干細(xì)胞不發(fā)揮作用。

這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，誘導(dǎo)哺乳動(dòng)物iPS需要AID蛋白參與啟動(dòng)細(xì)胞的DNA脫甲基化，并啟動(dòng)細(xì)胞核重新編程過程
美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物與免疫學(xué)系，干細(xì)胞生物與再生醫(yī)學(xué)研究所，Baxter干細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在iPS的研究上取得新的成果，相關(guān)研究文章發(fā)表在Nature在線版上。
將疾病患者體細(xì)胞重排為病人特異性的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是再生醫(yī)學(xué)的一個(gè)新的創(chuàng)舉。然而，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞一直存在很多技術(shù)上的瓶頸問題，這些瓶頸問題包括：體細(xì)胞重排的不一致性，重排效率不高（＜0.1%），重排時(shí)間長（2-3周），DNA去甲基化的問題。

DNA甲基化是zui早發(fā)現(xiàn)的修飾途徑之一，大量研究表明，DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)。在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下，DNA的CG兩個(gè)核苷酸的胞嘧啶被選擇性地添加甲基，形成5－甲基胞嘧啶，這常見于基因的5'-CG-3'序列。大多數(shù)脊椎動(dòng)物基因組DNA都有少量的甲基化胞嘧啶，主要集中在基因5'端的非編碼區(qū)，并成簇存在。甲基化位點(diǎn)可隨DNA的復(fù)制而遺傳，因?yàn)镈NA復(fù)制后，甲基化酶可將新合成的未甲基化的位點(diǎn)進(jìn)行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活。

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