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DNA的甲基化可引起基因的失活
點(diǎn)擊次數(shù)：2256 發(fā)布時間：2015-9-23
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蛋白對成纖維細(xì)胞上的OCT4與NANOG發(fā)揮作用，對胚胎干細(xì)胞不發(fā)揮作用。
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。