體內(nèi)所有細(xì)胞都擁有相同的DNA序列,即基因組,但是這種DNA序列如何翻譯將導(dǎo)致不同類型細(xì)胞的產(chǎn)生.表觀遺傳變化控制DNA序列如何翻譯,特別是控制不同基因在不同類型細(xì)胞、組織和器官中如何開啟和關(guān)閉.科學(xué)家們研究zui多的表觀遺傳標(biāo)志之一是加入一個(gè)非常小的被稱作甲基的化學(xué)修飾到DNA序列上,從而將相關(guān)聯(lián)的基因關(guān)閉.甲基總是添加到DNA堿基胞嘧啶上,因此這種化學(xué)修飾也被稱作5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine, 5mC）.巴布拉漢研究所科學(xué)家們參與研究哺乳動物中另一個(gè)被稱作5-羥甲基胞嘧啶（5-hydroxymethyl-cytosine, 5hmC）的DNA化學(xué)修飾所起的作用,因?yàn)槿藗冋J(rèn)為5hmC在干細(xì)胞功能上發(fā)揮著重要作用,有助于確定機(jī)體如何發(fā)育.5hmC可能是一種獨(dú)立的表觀遺傳標(biāo)志,或者可能是從DNA上移除甲基從而允許基因再次開啟的過程的一部分.解碼'表觀基因組（epigenome）'將有助于人們更好地理解細(xì)胞是如何調(diào)節(jié)的,而且也對再生醫(yī)學(xué)和諸如干細(xì)胞之類的細(xì)胞如何受到控制發(fā)揮著重要的影響.
劍橋大學(xué)化學(xué)系和英國癌癥研究協(xié)會劍橋研究所教授Shankar Balasubramanian和他的博士研究生Michael Booth開發(fā)出一種新的化學(xué)技術(shù)從而允許人們能夠在DNA單堿基分辨率上對zui近發(fā)現(xiàn)的堿基5hmC進(jìn)行測序.如果利用現(xiàn)存的方法,這是不可能實(shí)現(xiàn)的.在劍橋大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)（由Balasubramanian領(lǐng)導(dǎo)）和巴布拉漢研究所研究團(tuán)隊(duì)（由Wolf Reik FRS教授領(lǐng)導(dǎo)）的大力開展聯(lián)合研究下,這種方法能夠被用來對胚胎干細(xì)胞基因組DNA上的5hmC和5mC進(jìn)行測序. Balasubramanian領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)之前合作開發(fā)出Solexa測序.Balasubramanian解釋道,"DNA測序正變成科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究的越來越重要的一部分.我們高興能夠迎接這一挑戰(zhàn)而找到一種方法,從而能夠?qū)@種重要的新堿基修飾進(jìn)行測序."
這項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合Michael Booth說,"我們開發(fā)出一種能夠?qū)@種新修飾的DNA堿基5hmC進(jìn)行特異性測序的化學(xué)技術(shù).這允許我們在基因組單堿基分辨率上準(zhǔn)確地區(qū)分5mC和5hmC."巴布拉漢研究所研究員和共同通訊作者M(jìn)iguel Branco博士評論道,"人們在這個(gè)領(lǐng)域確實(shí)迫切需要一種技術(shù)以便能夠定量地和高分辨地對基因組上的5hmC和5mC進(jìn)行描繪.我們應(yīng)用這種新技術(shù)到胚胎干細(xì)胞上,而且馬上認(rèn)識到這種技術(shù)確實(shí)能夠加強(qiáng)我們對這些DNA修飾的生物學(xué)功能的理解."Wolf Reik教授說,"zui近更為明顯的是,除了DNA甲基化之外,還存在其他DNA修飾,比如羥甲基化.這提示著DNA修飾比我們之前所認(rèn)為的那樣更有動態(tài)性.利用這種新方法,如今我們能夠更加高精度地繪制這些修飾并將它們與干細(xì)胞功能關(guān)聯(lián)在一起,而且還可能確定環(huán)境與基因組如何進(jìn)行相互作用. 劍橋大學(xué)化學(xué)系主任Daan Frenkel ForMemRS教授認(rèn)為,這種新技術(shù)將顯著性地改變?nèi)藗冮_展表觀遺傳研究的方式,而且也會對再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)生顯著性的影響.
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