2016上半年表观遗传学最受关注的成果

　　即将进入2016年盛夏，今年也将过去一半，在这几个月里，表观遗传学研究取得了许多成果，让我们来一起回顾下：

　　Neil DNA glycosylases promote substrate turnover by Tdg during DNA demethylation

　　“表观遗传标记如何被从DNA中去除”这是表观遗传学中的一大谜题，而今年年初的这项成果部分做出了解释。

　　表观遗传学过程在一系列疾病中发挥主要作用，如心血管疾病、神经退行性疾病和癌症。其中最显著的表观遗传学过程是DNA甲基化，动物DNA的四个碱基之一通过一个甲基标记。DNA甲基化通常会降低周围基因的活性。

　　关于甲基标记是如何被放置在DNA上的，我们已经了解很多，但它们是如何去除的——这一过程称为DNA去甲基化，从而基因是如何被重新激活的，我们尚不明确。在这项研究中，IMB科学家已经确定了两个蛋白——Neil1与Neil2，对于DNA去甲基化是至关重要的。

　　文章第一作者Lars Schomacher指出：“这些蛋白解释了‘DNA如何被有效的去甲基化’的一连串事件中的一个缺失环节。”

　　Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder

　　这篇是中国学者的成果，关键的意义在于父亲饮食会通过精子RNA影响后代，这也是继表观遗传学提出母亲饮食会影响后代之后的又一中发现。

　　中国科学院动物研究所周琪、段恩奎研究组与中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究组合作，在高脂饮食诱导的父代肥胖小鼠模型中，发现一类成熟精子中高度富集的小RNA（tsRNAs）可作为一种表观遗传信息的载体，将高脂诱导的父代代谢紊乱表型传递给子代。

　　这项研究从精子RNA角度为研究获得性性状的跨代遗传现象开拓了全新的领域，未来关于精子tsRNA及其修饰谱在早期胚胎发育调节中的作用机制将是领域内亟待解决的关键问题。

　　这项研究的意义在于以前我们都是从实验中发现表观遗传对基因调控，表型性状的重要影响，而这项研究证实改变组蛋白乙酰化，能直接改变动物的阶级特异性的觅食行为。

　　研究显示，强壮大工蚁和聪明小工蚁之间的关键区别在于表观遗传学调控。大工蚁头大、上颚发达，能与敌人战斗，也能处理和运输大块食物。小工蚁体型小数量多，承担着寻找食物的重要职责，它们会在大丰收的时候寻求帮助。与大工蚁相比，小工蚁的大脑发育基因和神经传递基因存在过表达。

　　宾州大学的一项研究通过影响蚂蚁的组蛋白乙酰化，直接改变了阶级特异性的觅食行为。他们用化合物抑制组蛋白乙酰化的添加和去除，改变了附近基因的表达水平，重编程了蚂蚁的觅食行为。

　　这些结果说明，蚂蚁和其他动物的行为可塑性，可能受到了组蛋白乙酰化的表观遗传学调控。表观遗传学实现行为重编程

　　艾滋病研究虽然没有过去几年那么受到关注，但是其机理研究依然是代表着人类和最毒病毒之一做抗争的努力成果。这项研究可以说是弥补了之前的一个错误：30多年来在生理RNA结构和HIV基因组中HIV领域一直错过了这种m6A修饰机制。

　　来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员发现，HIV感染人类免疫细胞会触发人类和病毒RNA的一种化学修饰——甲基化显著增加，由此帮助了病毒复制。

　　他们发现人类和病毒RNA上的m6A修饰影响了HIV Rev蛋白和RNA RRE之间的互作。当研究人员沉默负责从RNA上移除m6A的酶时，HIV复制增加。与之相反，当他们沉默将m6A添加到RNA上去的酶时，HIV复制减少。

　　如果包括流感病毒、丙肝病毒、埃博拉病毒和Zika病毒等等病毒都采用了这种机制的话，那么破解m6A修饰之谜也许将能带来圣杯。