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2010年北卡罗来纳大学 (UNC) 的研究组发现了一种新方法，蛋白质 Tet1 能帮助干细胞保持其多能性。在最新的两项研究中，该研究组宏观地观察到蛋白质在小鼠基因组中的位置，揭示了其令人惊奇的双重功能，并提供了蛋白质的首个基因组内的位置及其产物 —5-羟甲基胞嘧啶，被称为 DNA 的 “ 第六个碱基 ” 的基因组。
主持该项研究的 UNC 大学生物化学家 Yi Zhang 博士认为该发现是理解细胞分化及癌症发展背后的分子机制的一大重要步骤，目前已刊登在 2011 年3月 30 日的 Nature 杂志及 2011 年4月 1 日的 Genes & Development 上。
生物化学和生物物理学家 Zhang,Kenan 教授认为，毫无疑问的是蛋白质 Tet 与癌症相关。Zhang,Kenan教授同时是霍华德休斯医学研究所的研究员以及 UNC 莱恩伯格综合癌症中心的成员。最初，蛋白质 Tet 在白血病中作为融合蛋白标记物被发现，这常见于癌症细胞中。在癌症细胞中，他们可能发挥癌蛋白质的功能。
此外，Zhang认为 Tet 可能是干细胞重组中的一个重要成员。在成人体内学习 “ 重组 ” 细胞使其像干细胞那样发挥作用，一直是研究人员的目标；了解蛋白质 Tet 如何运作能帮助推进以干细胞为基础的疾病治疗。
蛋白质 Tet 能帮助干细胞保持多能性。Zhang研究组分析了 Tet1 在整个小鼠胚胎干细胞基因组中的存留时间。他们发现 Tet1 采用双管齐下的办法维持小鼠胚胎干细胞的状态。一方面，Tet1可对分化起重要作用的基因保持 “ 沉默 ”；另一方面 Tet1 也可激活多能性基因。
研究组着重于研究 Tet1 催化反应产物 -5 羟甲基胞嘧啶。5羟甲基胞嘧啶是胞嘧啶的修改版 —C在四个主要的 DNA 碱基：A、T、G、C。5羟甲基胞嘧啶和 5 甲基胞嘧啶分别被称为是 DNA 第五、第六个碱基，但是 5 羟甲基胞嘧啶是最近才被发现，科学家对此了解很少。
每个人都试图了解 5 羟甲基胞嘧啶是做什么的，是中间产物还是一个最终物？它的生物学功能是什么？Zhang研究组绘制了 5 羟甲基胞嘧啶在整个基因组的分布，对于它在生长和疾病中的地位提供了新的见解。
这是我们第一次了解到 5 羟甲基胞嘧啶在胚胎干细胞中的全貌。我们发现在它在调节转录方面的作用是复杂的，不仅仅是激活或抑制基因，这取决于环境。
该研究在回答了一些问题的同时也提出了其他的问题。该研究仅仅是一个开始。众所周知，Tet1产生了 5 羟甲基胞嘧啶，然而并不是非此即彼地存在。研究人员开展的进一步研究揭示了两者的关系，以及是否有其他的酶可能发挥作用。此外，科学家有必要了解 Tet1 和5羟甲基胞嘧啶是如何在动物模型中发挥作用。
Journal Reference:
1. Hao Wu, Ana C. D’Alessio, Shinsuke Ito, Kai Xia, Zhibin Wang, Kairong Cui, Keji Zhao, Yi Eve Sun, Yi Zhang. Dual functions of Tet1 in transcriptional regulation in mouse embryonic stem cells. Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature09934
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