深圳子科生物報(bào)道：賓州大學(xué)Perelman醫(yī)學(xué)院的研究人員研發(fā)出了一種新方法，可以對附著在DNA表面的化學(xué)基團(tuán)進(jìn)行測序，從而為更好地檢測血液中的癌癥和其他疾病鋪平道路。這些化學(xué)基團(tuán)能標(biāo)記基因組中四個(gè)DNA“字母”中的一個(gè)，在表達(dá)或沉默的基因中存在差異。

這一研究成果公布在Nature Biotechnology雜志上。

為了更早地檢測疾病并提高精確度，現(xiàn)在科學(xué)家們越來越關(guān)注外周血的研究了，也就是在有限的環(huán)境中分析自由漂浮的DNA，例如從腫瘤進(jìn)入血液中的DNA。

“我們希望這種方法能夠解碼以前難以研究的小細(xì)胞和瞬時(shí)細(xì)胞群DNA上的表觀遺傳標(biāo)記，確定DNA是來自特定組織還是來自腫瘤，”文章的資深作者Rahul Kohli博士說。

賓州大學(xué)等處的研究人員在過去二十年中一直研究了這些DNA修飾，希望能更好地了解和診斷一系列疾病，特別是癌癥。在過去的幾十年中，用于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)。雖然亞硫酸氫鹽已被證明是有用的，但它也存在主要局限性：它無法區(qū)分DNA基礎(chǔ)堿基上最常見的修飾，更重要的是，它會破壞所接觸的大部分DNA，因此無法在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行后續(xù)研究。

這項(xiàng)研究描述的新方法建立一類稱為APOBEC DNA脫氨酶的免疫防御酶上，這些脫氨酶引導(dǎo)的化學(xué)反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)亞硫酸氫鹽的作用，但不會損害DNA。

“這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步為更好地理解復(fù)雜的生物過程鋪平了道路，例如神經(jīng)系統(tǒng)如何發(fā)展或腫瘤如何發(fā)展的，”文章另外一位作者Hao Wu博士說。

研究人員利用這種方法，確定了一種神經(jīng)元的表觀遺傳密碼，而且他們使用的DNA量比依賴亞硫酸氫鹽的方法所需的DNA少1000倍。此外，新方法還可以區(qū)分兩種最常見的表觀遺傳標(biāo)記，即甲基化和羥甲基化。

“我們能夠證明，基因組中這兩個(gè)標(biāo)記的分布似乎被修飾的位點(diǎn)實(shí)際上存在很大差異，”Kohli說，“這一發(fā)現(xiàn)表明基因組上這兩個(gè)標(biāo)記具有重要而獨(dú)特的生物學(xué)作用?！?

原文標(biāo)題：

Nondestructive, base-resolution sequencing of 5-hydroxymethylcytosine using a DNA deaminase