DNA甲基化（5-methylation，5mC）与羟甲基化（5-hydroxymethylation，5hmC）在肿瘤发生过程中的研究

DNA甲基化是动植物中最重要的表观遗传修饰之一，在维持基因组稳定，胚胎发育与干细胞分化，疾病与肿瘤发生等重要生物学过程中发挥及其重要的调控作用。DNA羟甲基化不仅是DNA主动去甲基化通路（active demethylation pathway）中重要的中间产物，其自身作为重要的表观遗传修饰也具有重要基因表达调控的作用。虽然人们在上世纪70年代就首次发现了DNA羟甲基化，并且发现在肿瘤发生过程中羟甲基化的含量会发生剧烈的变化，但由于其在癌症组织中的低丰度以及测序技术和统计方法的限制，人们一直未能建立肿瘤组织的全基因组单碱基水平上的羟甲基化图谱。我们通过优化oxBS-Seq测序技术，并建立了有效的检测低丰度羟甲基化位点的统计方法，首次发布了肿瘤组织的全基因组高分辨率DNA羟甲基化（5hmC）图谱，填补了肿瘤表观基因组中的研究空白，并揭示了在肿瘤发生过程中，DNA甲基化，羟甲基化以及组蛋白修饰和基因表达之间的复杂调控关系。本研究显示甲基化重要调控元件CpG岛两端富集羟甲基化，并与组蛋白修饰H3K4Me1紧密偶联，提供了解释CpG岛两端DNA甲基化调控基因表达可能的分子机制，此研究的结果发表在2016年的《Genome Research》上。