人类胚胎干细胞的独特DNA修饰模式

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来自Burnham医学研究所（BIMR）和Illumina公司的科学家与世界各地的干细胞研究人员合作发现人类胚胎干细胞DNA的化学修饰具有一种特征化的、可预测的模式。这种模式将人类胚胎干细胞与正常的成体细胞和细胞系（包括癌细胞）区分开来。研究的结果刊登在近日的Genome Research杂志上。

这项研究将帮助研究人员了解表观遗传因子如何促进自我更新和发育的多功能性——人类胚胎干细胞的的特征。胚胎干细胞将来可能用于替换染病或受损细胞。

胚胎干细胞由发生强烈的细胞活动的胚胎衍生而来，这些获得也包括DNA甲基化过程。基因组中特定DNA序列的甲基化和脱甲基化作用对细胞行为和分化产生深远影响。

到目前为止，DNA甲基化还只能一次研究一个基因。但是，Illunina公司开发出的一种新的芯片技术能够使研究人员一次同时分析数百个可能的甲基化位点，因此揭示出了胚胎干细胞基因组上的整体甲基化模式。Illumina公司的分子生物学主管范建兵（Jian-Bing Fan）表示，一次同时分析数百个基因的甲基化模式为表观遗传学研究开启了一扇新的窗口。而且，对DNA甲基化整体模式的了解将极大地促进发育、衰老哈癌症的研究。

为了分析人类胚胎干细胞中的整体DNA甲基化模式，研究人员分析了来自不同种族的人类胚胎干细胞系。它们检查了这些细胞和其他类型细胞中的超过1500个潜在的甲基化位点，并且发现所有胚胎干细胞大多数基因区域中的甲基化模式都是相同的。而且，这些甲基化模式与成体干细胞、分化细胞和癌细胞的模式明显不同。

这些结果表明患者特异性的人类胚胎干细胞治疗性克隆将面临巨大的挑战，因为来自成熟细胞的细胞核将必须被重新进行表观遗传的加工，以反应正常人类胚胎干细胞的特殊DNA甲基化标示。这些发现强调了在用于治疗前了解人类胚胎干细胞基础生物学特症的重要性。