近日來自瑞士巴塞爾Friedrich Miescher生物醫學研究所（FMI）和諾華生物醫學研究所的科學家們在《自然》（Nature）雜志上發表了細胞命運調控研究相關的振奮人心的新成果。他們鑒別出了新的表觀遺傳學模式，并證實這些模式是由轉錄因子動態產生，且受到細胞類型及發育階段的影響。鑒定出的這些表觀遺傳學“指紋”將有助于研究人員對細胞的歷史及命運作出推論，也有助于深入了解導致諸如癌癥等疾病的分子機制及過程。

一小塊油漆、一個指紋或是的一根纖維……這些不起眼的線索或許就是幫助推導出犯罪現場事件發生的關鍵信息。在一項搜尋人體大多數基因調控機制相關的線索研究中，研究人員如今發現了一些結合到DNA上的蛋白質下了一些特異性的分子指紋。隨后，他們利用一種高度靈敏的方法，發現了轉錄因子以一種靶向性的方式操縱了DNA上的表觀遺傳學標記。這些分子線索將幫助研究人員深入了解基因的調控機制。
在這篇文章中，巴塞爾大學教授及FMI的負責人Dirk Schübeler實驗室的表觀遺傳學家們與來自Michael Stadler領導的計算生物學中心的生物信息學家們展開合作，針對干細胞及神經元祖細胞（neuronal progenitors）的甲基化模型進行比較分析，生成了以堿基對為分辨率的基因組DNA甲基化圖。研究人員發現DNA上存在一些特異的“低甲基化區域”（ low methylated regions, LMRs）。這些LMRs位于調控轉錄和細胞命運的一些基因區域中，在不同的細胞類型之間存在著顯著的差異。進一步的分析結果表明轉錄因子以一種靶向的方式促成了LMR模式的形成。缺乏轉錄因子的作用，DNA仍舊可以維持甲基化及緊密包裝的狀態。此外，LMRs處于動態中，可隨細胞的發育階段而發生改變。

“這些研究發現代表著一種思考模式的轉變，”Schübeler注解道：“我們由此觀察到了轉錄因子與DNA甲基化之間的直接，并再次深入地強調了轉錄因子對細胞命運的調控作用。”
此外，研究發現還具有重要的實際應用價值。Schübeler 說：“現在*都在致力解碼各種癌癥的表觀基因組（epigenome）。我們的研究結果表明從這些項目中收集到的研究數據有助于重建致癌的過程。通過這種方式，我們能夠相對簡單且可靠地鑒別出可能出錯的細胞過程和蛋白質。”

來源：生物通