刘卓 潘攀

    (张家港市第一人民医院肿瘤科 江苏 张家港 215600)

    引言

    DNA中碱基的化学修饰近年来一直是生命科学领域研究的热点之一。主要的DNA修饰包括腺嘌呤的甲基化和脱氨基，胞嘧啶的甲基化、羟甲基化和羧基取代，鸟嘌呤的氧化等，虽然这些修饰碱基的比例较低，但它们或者是细胞的生理活动所必需的，或者与细胞的病理发生密切相关，而且在物种间具有高度保守性和独特性[1]。DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶(5mC)和少量的N6-甲基腺嘌呤及7-甲基鸟嘌呤[2]。其中，胞嘧啶第5位碳原子上的甲基化动态修饰研究得较为深入。在上世纪早期，科学家首次用实验证明甲基化胞嘧啶是生物体内天然存在的化合物[3]，修饰之后的碱基称为5-甲基胞嘧啶，简称为5mC。1951年，DNA中5mC的存在被Wyatt第一次报道[4]。

    1.5mC和5hmC在基因表达调控中的基本作用

    5mC是高等真核生物表观遗传修饰的主要形式，5hmC是5mC的羟基化形式，被称为DNA的第6种碱基，它最早于1952年在噬菌体DNA中被发现，它能被糖基转移酶介导糖基化修饰，从而使噬菌体基因组在进入宿主后能抵抗宿主限制酶的降解[5]。5hmC与5mC一样参与基因表达调控。一系列成果证实Tet1蛋白能调控CpG富集启动子处的DNA甲基化与羟甲基化水平，进而能促进干细胞中与多能性相关的因子的转录，使干细胞保持多能性[6]。为了具体探明甲基化与基因表达调控的关系，科学家在基因组层面测定了5mC和5hmC的存在位点[7]，结果表明5mC主要导致基因的沉默，5hmC主要导致基因的激活，这可能因为5hmC是基因去甲基化的先兆。

    在基因启动子区内CpG位点上，甲基化可能通过3种方式影响该基因转录活性[8]：

    (1)DNA序列甲基化直接阻碍转录因子的结合 ......