顶级科学家张毅Cell子刊表观遗传学新文章

　　

生物通报道 几年前，汤姆森科技信息集团旗下《科学观察》(Science Watch)评出了的高影响力论文数量最多的研究人员。原北卡罗莱纳大学医学院生物化学与生物物理学系教授、霍华德•休斯医学研究院(HHMI)研究员张毅（现就职于哈佛医学院）成为分子生物学和遗传学领域高影响力论文的数量最多的前十位顶级科学家之一。其大量文章被Nature、Science和Cell等世界顶级生物科学杂志收录，是表观遗传学DNA甲基化研究领域的权威专家。

10月2日，张毅教授在《细胞干细胞》（Cell stem cell）发表的最新研究论文中，证实在小鼠受精卵中Tet3和DNA复制介导了父源和母源基因组去甲基化。

哺乳动物细胞特定的甲基化模式，是在发育过程中逐渐形成的。在哺乳动物个体发育过程中，基因组甲基化谱式经历了两次较大规模的重构：第一次发生在早期胚胎发育过程中的着床前阶段。第二次重编则发生在配子形成过程中。

以往的研究表明，当受精发生后，Tet3介导的5mC(5-甲基胞嘧啶)氧化以及DNA复制依赖性的稀释作用促成受精卵中的父源基因组首先发生整体去甲基化。与此同时，母源基因组则通过DNA复制这一途径以较慢的速度经历被动的去甲基化过程。整个二倍体基因组的甲基化水平在着床前达到最低的水平。在着床以后，随着各个组织的细胞分化，基因组的甲基化模式根据其所在的细胞类型而重新建立起来（延伸阅读：北大、中科院Cell子刊发布表观遗传学重要发现 ）。

在这篇文章中研究人员提供了Tet3耗尽或DNA复制受到抑制的受精卵中父源和母源基因组的全基因组范围DNA甲基化图谱。他们发现在两种基因组中，抑制DNA复制可独立于Tet3功能阻断DNA去甲基化，Tet3联合DNA复制促进了DNA去甲基化。研究数据表明，在父源和母源基因组中，DNA复制依赖性的稀释作用是父源DNA去甲基化的主要促成因子，Tet3只部分介导了父源DNA去甲基化，并且在母源基因组中也发生了Tet3依赖性的DNA去甲基化。此外，研究人员证实受精卵基因激活不依赖于Tet3活性。

由此，新研究确定了Tet3和DNA复制各自在父源DNA去甲基化中的作用，并揭示出了Tet3对于母源基因组去甲基化的意外贡献。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Tet3 and DNA Replication Mediate Demethylation of Both the Maternal and Paternal Genomes in Mouse Zygotes

With the exception of imprinted genes and certain repeats, DNA methylation is globally erased during preimplantation development. Recent studies have suggested that Tet3-mediated oxidation of 5-methylcytosine (5mC) and DNA replication-dependent dilution both contribute to global paternal DNA demethylation, but demethylation of the maternal genome occurs via replication. Here we present genome-scale DNA methylation maps for both the paternal and maternal genomes of Tet3-depleted and/or DNA replication-inhibited zygotes……