Cell子刊：免疫疾病背后的表观遗传学

　　2016年06月27日讯 近几十年，过敏、糖尿病和其他免疫疾病显著增多。在这一趋势中，环境起到的作用可能比基因更大。因此，Link?ping大学的研究团队开始在常见免疫疾病中寻找潜在的非遗传学因素。表观遗传学修饰吸引了他们的注意。

　　表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性，而且这种修饰会受到环境因素的影响。5-甲基胞嘧啶（5mC）是哺乳动物基因组最常见的一种表观遗传学修饰，广泛参与了细胞对基因表达的控制，在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性作用。

　　TET家族的双加氧酶能够将5mC逐步氧化成5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）、5-甲酰基胞嘧啶（5fC）和5-羧基胞嘧啶（5caC）。研究人员发现，人类CD4+ T细胞的分化过程中存在广泛的5hmC重塑。在患者样本中也很容易检测到5hmC的存在。研究显示，与常见免疫疾病有关的许多DNA区域富含5hmC。

　　这项发表在Cell Reports杂志上的研究指出，5hmC介导的DNA去甲基化对人类CD4+ T细胞很关键，在基因表达和细胞分化中起到了重要的作用。5hmC将基因与环境关联起来，二者共同起作用引发人类疾病。研究人员认为，5hmC在疾病诊断和个性化医疗中有着广阔的应用前景。

　　在哺乳动物的早期胚胎发育阶段，基因组DNA会发生大规模的主动去甲基化。但去甲基化的分子机制一直是表观遗传领域的一大谜题。芝加哥大学的何川（Chuan He）教授领导研究团队，为人们揭示了全基因组范围上的DNA去甲基化动态。这项研究发表在Cell Research杂志上。

　　5mC由DNA甲基转移酶催化产生，广泛参与了细胞对基因表达的调控。不过，活性启动子和增强子上基本没有这种表观遗传学修饰。何川教授与加州大学的任兵（Bing Ren）教授合作，揭示了甲基化和去甲基化对增强子活性的调节。研究显示，这一机制决定了细胞分化过程中的转录组重编程。相关论文发表在Molecular Cell杂志上。

　　去年二月，NEB（New England Biolabs, Inc.）公司的研究团队开发了一种低成本的酶学分析方法，能够获得单碱基分辨率的5hmC和5fC全基因组图谱。这项研究发表在近日的Molecular Cell杂志上，文章的通讯作者是NEB的Shengxi Guan 和Zhenyu Zhu。