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表观遗传,包括组蛋白修饰,DNA修饰,染色体重塑以及非编码RNA等,在生命发生过程中起着极其重要的作用。在学期间,作者的研究主要集中在组蛋白修饰以及DNA修饰上。
之前的研究显示,JmjC蛋白家族可能具组蛋白去甲基化酶活性。其中JMJD6蛋白就是该家族的成员。作者就这一蛋白进行了深入研究。一方面,探索了JMJD6的生化功能,证明JMJD6是一个2-OG以及Fe(II)依赖的羟基化酶,并发现JMJD6可以在体外羟基化修饰组蛋白肽段。另一方面,探索了这一羟基化酶活性对于JMJD6共价交联的意义。我们发现JMJD6的共价交联依赖于自身羟基化酶活,并通过序列分析及截短体实验确定JMJD6共价交联依赖于N末端以及C末端的存在。进一步在体外实验中证实了JMJD6可以羟基化修饰其N末端以及C末端的肽段。
DNA的甲基化修饰广泛存在于真核生物基因组中,通常意味着基因表达失活。对正常生理情况以及疾病的发生发展均起着十分重要的作用。其中对DNA甲基化酶类已经有了较为明确的了解,但是去甲基化酶目前仍没有定论。其中TET1最近被发现可以羟基化5mC(5 methyl Cytosine)生成5-hmC(5-hydroxymethylCytosine),在DNA去甲基化过程中可能起重要作用。
在本文中,作者亦阐述了关于TET1的研究。构建了稳定敲低TET1的ES(embryonic stem cell)细胞系,TET1抗体以及TET1基因敲除小鼠打靶载体,以ES细胞体外分化系统以及基因敲除小鼠为模型,来研究TET1在个体发育以及其他生物学过程中的功能。