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应该说哺乳动物Active DNA Demethylation研究还不是很清楚(remain elusive),所以这方面的研究最近几年很热。0 a! L* X, E% l C3 _: {( {" [
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于是有很多种基于一些植物或低等动物的实验结果,有很多种假设被提出来,最近一篇有Zhang Yi(表观遗传研究的牛人) 写的比较好的综述如:Active DNA demethylation: many roads lead to Rome. 2010, Nat Rev Mol Cell Biol 11(9): 607-620.
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1. AID介导的Active DNA Demethylation
$ X/ e: R+ A8 ~& j1 s C美国科学院院士Blau, Helen M.于2010年(Bhutani, N., J. J. Brady, et al. (2010). "Reprogramming towards pluripotency requires AID-dependent DNA demethylation." Nature 463(7284): 1042-1047.)通过将人的成纤维细胞(hMEF)和小鼠的胚胎干细胞(mES)融合得到的异核体(heterokaryons)证明AID参与细胞融合过程中hMEF中Nanog和Oct4的去甲基化:RNA干扰AID后,Nanog和Oct4表达量明显下降,这与Nanog和Oct4的去甲基化程度下降相符;当过表达AID后,再RNA干扰AID时, Nanog和Oct4表达量明显增加而且去甲基化程度很明显;所以AID参与了Active DNA Demethylation 过程;提出的模型如图
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- c! X. ?5 I: G1 i2. Tet1 介导的Active DNA Demethylation
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, A6 T1 q% }' U3 u) C$ a7 m还是Zhang Yi (Ito, S., A. C. D/'Alessio, et al. (2010). "Role of Tet proteins in 5mC to 5hmC conversion, ES-cell self-renewal and inner cell mass specification." Nature 466(7310): 1129-1133.)研究组发现, Tet1可以将5mC转化成5hmC(去甲基化的第一步), 当干扰掉Tet1,会使ES细胞中Nanog启动子的甲基化程度升高,而ES细胞失去自我更新能力;而过表达Nanog却可以rescue Tet1 knock-down 的phenotypes,这些结果表明Tet1直接targets Nanog,并通过调节Nanog 的甲基化水平来调节其表达。
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3. AID 和 Tet1介导途径的整合/ H8 s' z+ d: `5 a" ^& c
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2011年,Johns Hopkins University 的Hongjun Song等发现AID 和Tet1两个可以整合到一起,细胞内首先通过Tet1将5mC转化成5hmC,然后5hmC在AID等的作用下转化成5hmU,最后通过碱基切除修复将5hmU变成C,最终达到去甲基化的目的;具体步骤见图所示
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/ M6 s* `8 D6 c9 ]以上是鄙人对Active DNA Demethylation研究进展的一点总结,算抛砖引玉吧,希望大家多提供些线索,一些探讨探讨咯·~~~
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