新方法可無損破譯基因表觀遺傳密碼

美國賓夕法尼亞大學(xué)研究人員開發(fā)出一種破譯DNA表觀遺傳密碼的新方法，利用DNA脫氨酶進(jìn)行基因測序。他們?cè)凇蹲匀?生物技術(shù)》雜志上發(fā)表論文稱，新測序方法克服了沿用數(shù)十年的亞硫酸氫鹽測序法的局限，將有助于更深入理解腫瘤生成等復(fù)雜生物過程。

表觀遺傳指的是在基因核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)的可遺傳變化。對(duì)于表觀遺傳密碼的分析，有助于更好地理解和診斷包括癌癥在內(nèi)的一系列疾病，因而成為醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)重要方向。

在過去幾十年里，用來破譯表觀遺傳密碼的主要方法依賴于一種叫做亞硫酸氫鹽的化學(xué)物質(zhì)。但以此種物質(zhì)為基礎(chǔ)的測序方法雖然有用，卻也有不少局限，其中最重要一點(diǎn)是，亞硫酸氫鹽會(huì)破壞它接觸到的大部分DNA，經(jīng)其修飾后能夠留下的測序材料會(huì)很少。

此次，賓夕法尼亞大學(xué)開發(fā)的新方法則有效克服了上述局限。研究人員引入了一種被稱為載脂蛋白信使RNA編輯酶催化多肽（APOBEC）的脫氨酶，這種DNA脫氨酶可以有效區(qū)分胞嘧啶修飾狀態(tài)，其所能達(dá)到的效果與使用亞硫酸氫鹽相似，但不會(huì)損傷DNA。

研究表明，使用新方法測定一種神經(jīng)元的表觀遺傳密碼，所需的DNA輸入要比使用亞硫酸氫鹽測序法少很多，只有后者的千分之一。過去有些表觀基因組研究由于樣本稀缺很難開展，測序所需DNA輸入大幅降低，意味著測序適用范圍的擴(kuò)大，將有助于推動(dòng)這類研究。

研究人員表示，新方法克服了以亞硫酸氫鹽為基礎(chǔ)的測序方法的許多局限，擴(kuò)大了表觀基因組分析的范圍，提供了研究表觀遺傳密碼的新手段，這對(duì)于更深入理解神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展、腫瘤生成等復(fù)雜的生物過程具有重要意義。