上海信帆生物：探索染色質動力學的新工具

如今，幾乎每位研究人員都或多或少地知道生成誘導多能幹細胞（iPSC）的配方。拿出體(ti) 細胞，加入四種轉錄因子，等待幾個(ge) 星期，搞定！

不過，這其中到底發生了什麽(me) ，卻是一個(ge) 謎，人們(men) 想了解卻還未了解。顯然，這涉及到表觀遺傳(chuan) 學：從(cong) 成纖維細胞轉變成iPSC，意味著那些過去關(guan) 閉的基因必須再次啟動。其他基因，比如細胞分化的標誌，則必須調低。

西奈山醫院Lunenfeld-Tanenbaum研究所的資深科學家Andras Nagy談道：“每個(ge) 細胞的基因組都幾乎是相同的。表觀基因組哪些基因表達，哪些蛋白合成。”

這些變化反映在基因組規模的多個(ge) 變量上，包括DNA甲基化、染色質修飾、長鏈非編碼RNA的表達及其他。它們(men) 被統稱為(wei) “染色質動力學（chromatin dynamics）”，對細胞中的一切都很關(guan) 鍵。

染色質動力學研究基本上是通過基因組規模的染色質免疫沉澱（ChIP-Seq）或DNA甲基化分析（亞(ya) 硫酸氫鹽測序），在一段時間內(nei) 收集表觀基因組的數據集。理論上雖然很簡單，但這些研究仍然是浩大的工程。

比如Project Grandiosese，去年十二月在Nature和Nature Communications上發表五篇文章，從(cong) 客觀角度深入分析了細胞重編程。這項研究正是由Lunenfeld-Tanenbaum研究所牽頭的。

據Nagy介紹，Project Grandiosese（宏大計劃）這個(ge) 名字正反映了他們(men) 的努力程度。五十名科學家耗時四年，每天研究數千萬(wan) 個(ge) 細胞，記錄從(cong) 成纖維細胞到iPS細胞的過程中伴隨的轉錄、蛋白質組和表觀基因組的變化。在表觀基因組研究中，他們(men) 通過亞(ya) 硫酸氫鹽測序了解DNA甲基化，通過RNA-Seq監控非編碼RNA的轉錄，通過ChIP-Seq研究組蛋白修飾。

這些文章描述了一種之前不曾知曉的細胞狀態“F-class”1。在表觀基因組水平。從(cong) F-class到iPS細胞的轉化是與(yu) DNA甲基化和組蛋白修飾的整體(ti) 變化相關(guan) 聯的，zui初抑製性的染色質標記丟(diu) 失，接著DNA甲基化發生改變，這似乎鎖定了細胞的新狀態。“這些細胞失去並忘記了它們(men) 的身份，並尋找如何發育成新細胞的線索，”Nagy說。

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