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由DNA甲基转移酶DNMT催化产生的甲基胞嘧啶是哺乳动物基因组中的第五碱基,随后发现的双加氧酶TET能够对甲基胞嘧啶继续氧化,提供了可能的去甲基化途径。由于DNA甲基化在诸如X染色体失活、印记基因等众多生物学过程有着重要作用,它的去除直接影响了表观遗传机制在基因组水平对转录进行的功能调控。特别是在胚胎发育过程中,细胞的重编程与命运决定直观地反映了表观遗传的本质性问题:含有同一DNA序列的细胞何以能呈现出不同的类型。本文围绕着Tet基因展开,揭示了它们的缺失将引起胚胎原肠形成的缺陷。这些缺陷主要反应在原条成型与原始中胚层分化中的异常。同时,笔者发现敲除小鼠异常的分子机制在于DNA氧化修饰的缺失引起了Lefty1和Lefty2基因启动子和增强子元件的异常高甲基化,抑制他们在原肠形成中对Nodal抑制,最终导致对胚胎成型密切相关的Lefty-Nodal信号通路的紊乱。在敲除小鼠中降低Nodal的表达或引入Dnmt3a/3b基因的缺失将一定程度上恢复胚胎原肠形成异常的表型。另外通过点突变导入也证明了这一胚胎发育缺陷是由Tet家族蛋白的DNA氧化修饰活性导致。综上所述,笔者发现在胚胎发育过程中,DNA甲基化与去甲基化的动态平衡调控了关键信号通路的转录激活与抑制,决定了胚胎成型及各细胞谱系的建立及分化。