新方法可无损破译基因表观遗传密码

科学日报，华盛顿，10月8日(记者刘海英)-宾夕法尼亚大学的研究人员开发了一种新的方法来破译DNA表观遗传密码，使用DNA脱氨酶对基因进行测序。他们在8日发表在《自然生物技术》杂志上的一篇论文中说，新的测序方法克服了亚硫酸氢盐测序方法的局限性，这种方法已经使用了几十年，将有助于更深入地理解复杂的生物过程，如肿瘤的形成。

表观遗传学是指基因表达的可遗传变化，而基因核苷酸序列没有变化。表观遗传密码的分析有助于更好地理解和诊断包括癌症在内的一系列疾病，从而成为医学研究的一个重要方向。

在过去的几十年里，用来破译表观遗传密码的主要方法依赖于一种叫做亚硫酸氢盐的化学物质。然而，尽管基于这种物质的测序方法是有用的，但它也有许多局限性。最重要的一点是，亚硫酸氢盐会破坏它接触到的大部分DNA，修饰后留下的测序材料很少。

这一次，宾夕法尼亚大学开发的新方法有效地克服了上述限制。研究人员引入了一种叫做载脂蛋白信使核糖核酸编辑酶催化多肽的脱氨酶。这种脱氧核糖核酸脱氨酶能有效区分胞嘧啶修饰状态，其作用类似于亚硫酸氢盐，但不会损伤脱氧核糖核酸。

研究表明，使用一种新方法来确定一个神经元的表观遗传密码比使用亚硫酸氢盐测序需要更少的DNA输入，后者只有后者的千分之一。过去，一些表观基因组研究因样品匮乏而难以开展，测序所需的DNA输入大大减少，这意味着测序应用范围的扩大将有助于促进这类研究。

研究人员表示，新方法克服了基于亚硫酸氢盐的测序方法的诸多局限性，扩大了表观基因组分析的范围，为研究表观遗传密码提供了新的手段，对于更深入地理解神经系统发育和肿瘤形成等复杂的生物学过程具有重要意义。