細(xì)胞在 G1 期中的 DNA 甲基化水平比在 G2/ M 期中的高。被動(dòng)的 DNA 去甲基化則進(jìn)一步加大此類差距，進(jìn)而調(diào)控下游通路。

DNA 甲基化是胞嘧啶的甲基化是最重要的表觀遺傳學(xué)修飾之一，多項(xiàng)生物學(xué)過程均涉及 DNA 甲基化水平的調(diào)控。近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物與健康研究院鄭輝課題組通過研究細(xì)胞增殖過程中 DNA 甲基化（胞嘧啶的甲基化）的調(diào)控，發(fā)現(xiàn) DNA 被動(dòng)去甲基化的新作用。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在 Journal of Biological Chemistry 上。

TET 家族蛋白介導(dǎo)的 DNA 去甲基化被認(rèn)為是主動(dòng)去甲基化。DNA 在復(fù)制的過程中新合成的子鏈?zhǔn)菦]有 DNA 甲基化的，需要由 DNMT1 在細(xì)胞周期的 S 期完成 DNA 甲基化從母鏈到子鏈的遺傳。這一甲基化遺傳過程一般可以保證 DNA 甲基化在細(xì)胞增殖過程的穩(wěn)定遺傳。如果這一過程受到阻礙，DNA 甲基化水平會(huì)有明顯降低，導(dǎo)致 DNA 的被動(dòng)去甲基化。

鄭輝課題組研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞增殖過程中的 DNA 的甲基化遺傳主要是由 DNMT1 在細(xì)胞周期 S 期完成的，但 DNMT1 在 S 期的工作并不完善，仍然需要其繼續(xù)在細(xì)胞周期的 G2/ M 期以及 G1 期完成。這一需求在細(xì)胞增殖加快或 DNMT1 表達(dá)受到抑制時(shí)更加明顯，導(dǎo)致細(xì)胞的整體 DNA 甲基化水平在 G1 期明顯高于 G2/ M 期。進(jìn)一步的全基因組甲基化測(cè)序表明，這樣的差距更多地集中在多能干細(xì)胞特異性高表達(dá)的基因上。因此，當(dāng)被動(dòng)組 DNA 去甲基化發(fā)生時(shí)，這些基因會(huì)發(fā)生更強(qiáng)的去甲基化。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)細(xì)胞增殖或抑制 DNMT1 表達(dá)，可有效誘導(dǎo)被動(dòng) DNA 去甲基化，誘導(dǎo)多能性基因（Oct4，Nanog 等）發(fā)生更強(qiáng)的去甲基化，從而進(jìn)一步促進(jìn)體細(xì)胞重編程。