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近日，記者從西安交通大學(xué)獲悉，該校生命學(xué)院生命分析化學(xué)與儀器研究所趙永席教授團隊首次證實5hmU與5hmC可作為標(biāo)志物，區(qū)分正常、致癌、高度轉(zhuǎn)移的乳腺細胞系。其相關(guān)成果以《微流凝膠編碼的單細胞5hmU/5hmC可視化分析》為題，近日在國際化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《美國化學(xué)會志》上發(fā)表。

核酸表觀遺傳是在堿基序列不變的情況下引起基因功能改變的遺傳機制。其中，5-羥甲基胞嘧啶(5hmC)被稱為哺乳動物DNA的“第六堿基”，受到了廣泛關(guān)注。

作為另一種羥甲基嘧啶，5-羥甲基尿嘧啶(5hmU)可通過5hmC脫氨或胸腺嘧啶氧化等途徑生成，在細胞內(nèi)發(fā)揮重要作用。然而，5hmU的化學(xué)結(jié)構(gòu)與5hmC高度相似，且其細胞豐度不到后者的1%。因此，兩者的特異識別、區(qū)分極其困難，更無法在單細胞水平分析并探究其細胞功能。

西安交大教授趙永席課題組研究方向包括高通量單分子與單細胞分析、核酸化學(xué)與生物學(xué)、功能納米材料與分子探針等方面。他們立足西安交大生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點實驗室資源基礎(chǔ)，聯(lián)合上海交通大學(xué)樊春海院士團隊等多方支援，發(fā)展了可特異區(qū)分5hmU與5hmC的化學(xué)酶(chemoenzymatic)標(biāo)記法，并構(gòu)建單細胞凝膠液滴微流控DNA擴增檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)單細胞5hmU/5hmC的單分子可視化分析，揭示細胞類型特異的表觀修飾位點數(shù)目、分布規(guī)律等分子特征，并利用深度學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)了首次證實5hmU與5hmC可作為標(biāo)志物，區(qū)分正常、致癌、高度轉(zhuǎn)移的乳腺細胞系的科研目標(biāo)。