12月7日，Nature出版社Scientific Reports在線發(fā)表了中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院姚紅杰課題組與同濟大學江賜忠教授課題組相關(guān)人員的合作研究成果“Dynamically reorganized chromatin is the key for the reprogramming of somatic cells to pluripotent cells”。 

　　2006年，日本科學家Yamanaka成功利用四個轉(zhuǎn)錄因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc將小鼠胚胎成纖維細胞誘導成多能性干細胞（iPSC）。在MEF細胞重編程為iPS細胞的過程中，細胞內(nèi)的表觀遺傳信息發(fā)生具大的變化。核小體作為染色質(zhì)的基本功能單位，主要由組蛋白八聚體及纏繞在組蛋白八聚體上的146 bp的核心DNA序列組成。組蛋白上能發(fā)生關(guān)鍵的表觀遺傳修飾（如甲基化，乙?；头核鼗龋M而調(diào)控特定基因的表達。以往的研究描繪了線蟲、人等全基因組范圍內(nèi)的核小體定位圖譜，然而，對于體細胞重編程過程中核小體的動態(tài)變化及對基因表達調(diào)控的影響的報道還較少。 

　　廣州生物醫(yī)藥與健康研究院姚紅杰課題組與同濟大學江賜忠教授課題組合作，利用MEFs、pre-iPSCs和iPSCs三個階段的細胞作為研究模型，系統(tǒng)地描繪重編程過程中核小體定位及組蛋白修飾的動態(tài)變化及對基因表達的影響。該研究成果發(fā)現(xiàn)在體細胞重編程過程中， pre-iPS細胞的染色質(zhì)最為開放，其開放程度為pre-iPSCs>iPSCs>MEFs。全基因組范圍內(nèi)核小體定位的情況為：pre-iPS細胞的核小體fuzziness最小，為26 bp；MEF細胞（31 bp）和iPS細胞（32 bp）的核小體fuzziness分布相近。在重編程過程中，不同組蛋白甲基化修飾（H3K4me3/H3K27me3/H3K9me3）在基因的啟動子區(qū)發(fā)生明顯有規(guī)律的動態(tài)變化，而這種變化和基因的表達水平密切相關(guān)。最后，在pre-iPS細胞轉(zhuǎn)化為iPS細胞的過程中，維生素C能夠顯著影響核小體及組蛋白甲基化修飾（H3K4me3/H3K27me3）在重編程相關(guān)基因啟動子區(qū)的重定位。

　　相關(guān)成果得到國家自然科學基金委、科技部、中國科學院、廣東省、廣州市科技項目的資助。 

　　文章鏈接