羟甲基胞嘧啶 5-羟甲基胞嘧啶 5-羟甲基胞嘧啶-简介,5-羟甲基胞嘧啶-发现

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5-羟甲基胞嘧啶(英文为5-hydroxymethylcytosine,缩写5hmc),是大肠杆菌的T偶数系噬菌体DNA中特有的碱基成分,以低水平存在于哺乳动物的多种细胞类型中。在干细胞和脑细胞中有着特殊的平衡功能,让一种基因在被抑制之后重新打开。

甲基胞嘧啶_5-羟甲基胞嘧啶 -简介


科学家绘制的这一图谱可以帮助我们解密5-羟甲基胞嘧啶

5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine)是大肠杆菌的T偶数系噬菌体DNA中特有的碱基成分,是一种修饰的碱基。在寄主大肠杆菌的DNA中并不含有。可通过水解噬菌体DNA得到,但多数以羟甲基化侧链被进一步糖苷化的状态回收。它的紫外光吸收和色谱表现与胞嘧啶类似。

甲基胞嘧啶_5-羟甲基胞嘧啶 -发现

2009年,科学家发现一种名为5-羟甲基胞嘧啶的新碱基大量分布于人体干细胞到脑细胞的DNA中,并称之为“第六种核苷酸”,扩展了基因家族字母表。

2011年10月,美国埃默里大学医学院和芝加哥大学研究人员研究发现,5-羟甲基胞嘧啶不止是一种中间状态,其在干细胞和脑细胞中还有着特殊的平衡功能,让一种基因在被抑制之后重新打开。

甲基胞嘧啶_5-羟甲基胞嘧啶 -特点

1、5-羟甲基胞嘧啶以低水平存在于哺乳动物的多种细胞类型中。5-羟甲基胞嘧啶是TET家族的酶通过氧化5-甲基胞嘧啶(5-mC)产生的。5-羟甲基胞嘧啶和TET蛋白都被认为与干细胞和癌症相关。

2、5-羟甲基胞嘧啶是一种表观修饰胞嘧啶。胞嘧啶是构成DNA的4种碱基之一,表观修饰是基因被打开或关闭发生的变化,并非构成DNA序列的部分。5-羟甲基胞嘧啶和另外一种起修饰作用的DNA碱基5-甲基胞嘧啶(5-mC)很相似,但它们之间的差异受到化学技术的限制一直无法分辨。

甲基胞嘧啶_5-羟甲基胞嘧啶 -基因分布

研究方法

第一种方法称为GLIB。GLIB是糖基化、高碘酸氧化和生物素化的缩写。它主要利用一些酶和化学反应的组合来分离出包含单个5-羟甲基胞嘧啶的DNA段。

第二种方法是通过亚硫酸氢钠处理基因组DNA,将5-羟甲基胞嘧啶转换成5-亚甲基磺酸胞嘧啶(CMS),然后利用CMS特异的抗血清将包含CMS的DNA免疫沉淀。

分布

片段主要集中在外显子和转录起始位点附近。5-羟甲基胞嘧啶尤其集中在启动子含有组蛋白H3赖氨酸27三甲基化(H3K27me3)和组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)这两个标记的基因起始位点。研究结果表明,5-羟甲基胞嘧啶可能在转录调控中发挥作用,以及5-羟甲基胞嘧啶和5mC有着不同的转录作用。5-羟甲基胞嘧啶只与准备就绪的染色体配置以及在分化中上调的基因相关,可能参与了启动快速激活的位点。

  

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