DNA的甲基化可引起基因的失活

　　要讓體細胞重新恢復到未分化的狀態(tài)需要解決的一個(gè)問(wèn)題就是DNA甲基化的問(wèn)題，所以說(shuō)DNA去甲基化問(wèn)題成為誘導iPS的一個(gè)重要難題。

　　為了研究iPS誘導過(guò)程中的相關(guān)機制，Helen M. Blau院士領(lǐng)銜的研究小組構建了一個(gè)異核體細胞（融合了小鼠胚胎干細胞和人類(lèi)成纖維細胞），這種異核體誘導的速度比正常的體細胞誘導速度快很多，僅需1天時(shí)間，誘導效率高達70%。

　　用RNAi進(jìn)行掃描發(fā)現，異核體誘導啟動(dòng)依賴(lài)一種蛋白，這種蛋白是AID（胞嘧啶核苷脫氨酶，也稱(chēng)為AICDA）。AID不僅促進(jìn)細胞重排過(guò)程中的脫甲基作用，更是可以誘導OCT4和NANOG基因的表達（2種iPS誘導過(guò)程中的轉錄因子）。AID蛋白對成纖維細胞上的OCT4與NANOG發(fā)揮作用，對胚胎干細胞不發(fā)揮作用。

　　將疾病患者體細胞重排為病人特異性的誘導多能干細胞是再生醫學(xué)的一個(gè)新的創(chuàng )舉。然而，誘導iPS細胞一直存在很多技術(shù)上的瓶頸問(wèn)題，這些瓶頸問(wèn)題包括：體細胞重排的不一致性，重排效率不高（＜0.1%），重排時(shí)間長(cháng)（2-3周），DNA去甲基化的問(wèn)題。

　　DNA甲基化是最早發(fā)現的修飾途徑之一，大量研究表明，DNA甲基化能引起染色質(zhì)結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達。在甲基轉移酶的催化下，DNA的CG兩個(gè)核苷酸的胞嘧啶被選擇性地添加甲基，形成5－甲基胞嘧啶，這常見(jiàn)于基因的5'-CG-3'序列。大多數脊椎動(dòng)物基因組DNA都有少量的甲基化胞嘧啶，主要集中在基因5'端的非編碼區，并成簇存在。甲基化位點(diǎn)可隨DNA的復制而遺傳，因為DNA復制后，甲基化酶可將新合成的未甲基化的位點(diǎn)進(jìn)行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活。