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生物通報(bào)道：來自北卡羅來納州大學(xué)教堂山分校生物化學(xué)與生物物理學(xué)系，霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究院等處的研究人員在人體胚胎干細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)老鼠器官染色體組中發(fā)現(xiàn)了兩種新型的DNA堿基：5fC（5-胞嘧啶甲酰）和5caC（5-胞嘧啶羧基），改變了原有認(rèn)為DNA堿基只有4種（近期增加至6種）的觀點(diǎn)，這對于干細(xì)胞和癌癥的研究具有重要意義。這一研究成果公布在Science雜志上。

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文章的通訊作者是北卡羅來納大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和生物物理學(xué)教授張毅教授，這位華人科學(xué)家曾入選2008年Science Watch選出的高影響力論文的數(shù)量zui多的研究人員，他是分子生物學(xué)和遺傳學(xué)領(lǐng)域高影響力論文的數(shù)量zui多*位*科學(xué)家之一，發(fā)表了多篇Nature，Science，Cell等*雜志文章，是一位高產(chǎn)的科學(xué)家。

DNA堿基組成是各種生物一個穩(wěn)定的特征，這種組成不受年（菌）齡以及突變因素以外的外界條件的影響，即使個別基因突變，堿基組成也不會發(fā)生明顯變化。一般認(rèn)為DNA分子含有四種堿基：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），這也是我們教科書中提及。近幾年，有人將表觀遺傳學(xué)修飾——5-胞嘧啶甲基稱為第5種堿基，5-羥甲基胞嘧啶（5-hmC）稱為第6中堿基。

在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)了第7種，和第8種DNA堿基：5-胞嘧啶甲酰（5-formylcytosine），5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine）。這兩種堿基實(shí)際上都是由胞嘧啶經(jīng)由張毅教授研究組一直研究的關(guān)鍵蛋白：Tet蛋白修飾后形成。

Tet蛋白是重新編程已經(jīng)分化的細(xì)胞的一種重要功能蛋白，人類和小鼠都擁有Tet蛋白，研究發(fā)現(xiàn)這種蛋白在DNA脫甲基過程和干細(xì)胞重新編程方面起關(guān)鍵作用。張毅教授研究組近年來都在進(jìn)行這一蛋白的研究工作，他們曾在去年發(fā)現(xiàn)Tet蛋白在干細(xì)胞自我更新功能中的重要作用，今年還發(fā)現(xiàn)這一蛋白能促進(jìn)干細(xì)胞中與多能性相關(guān)的因子的轉(zhuǎn)錄，以及參與Polycomb靶向的發(fā)育調(diào)控因子的抑制。

據(jù)報(bào)道，在去年的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)在一個4步反應(yīng)的*步中，Tet蛋白能將第5種堿基轉(zhuǎn)變?yōu)榈?種堿基，但他們沒有再接再厲，繼續(xù)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致他們未能發(fā)現(xiàn)第7種、第8種堿基。在的研究中，研究人員重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)并探測到了的兩種DNA堿基，并在人體胚胎干細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)老鼠器官染色體組的DNA中發(fā)現(xiàn)了它們的蹤跡。

這兩種新堿基代表了DNA脫甲基過程中的一個中間狀態(tài)。通過去甲基化或重新激活DNA甲基化所沉默的腫瘤抑制基因，它們可能為干細(xì)胞重新編程和癌癥研究提供非常重要的信息。這一成果也說明科學(xué)家們可以利用DNA甲基化，重新激活已被沉默的腫瘤抑制基因。