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在最新一期（7月3日）《Cell Stem Cell》杂志上，来自哈佛大学干细胞和再生生物学系的Alexander Meissner博士与另一位学者发表了题为“Browsing (Epi)genomes: A Guide to Data Resources and Epigenome Browsers for Stem Cell Researchers”的综述文章，系统介绍了干细胞表观基因组研究相关的数据资源和表观遗传信息分析指南，为研究人员寻找相关网上资料、深入进行干细胞研究提供了重要指引。

近年来，全基因组数据资源经历了爆发式增长，各种组蛋白修饰图谱、转录因子结合位点、DNase超敏感位点、DNA甲基化等信息为数据验证、探索和提出假说提供了宝贵支持。该综述旨在帮助读者了解如何寻找数据资源，以及如何利用不同的表观基因组浏览器进行初步分析，并通过实例指出了几种关键特征，证明了这些资源对干细胞生物学研究的重要性。

胚胎干细胞表观遗传全景图

人类胚胎干细胞（hESCs）分化过程是研究细胞转换调控机制的独特模型，因此以胚胎干细胞为模型研究干细胞分化的表观遗传调控已成为热点。近期，研究人员全面分析了人类胚胎干细胞向三个胚层直接定向分化的细胞，绘制了转录和表观遗传的全景图。他们利用全基因组重亚硫酸盐测序、染色质免疫沉淀测序和RNA测序技术，揭示了与每个胚层细胞系特异性相关的特殊事件。在假设的远端调控元件中，发现了明显的DNA甲基化和H3K4me1谱系特异性变化，这些元件频繁与未分化人类胚胎干细胞中的多能性因子结合。此外，在未分化状态的高DNA甲基化位点，发现了胚层特异性H3K27me3富集。深入理解这些初始特异性事件，将有助于改进研究方法，发现更符合实际的分化策略及细胞转换过程中的调控机制。

干细胞不对称分裂中的表观遗传学机制

干细胞具有自我更新和分化生成各种子细胞的能力，但其在不对称分裂时如何维持表观遗传信息，科学家们了解尚少。来自约翰霍普金斯大学的研究人员利用双色标记方法，对果蝇雄性生殖干细胞（GSCs）的“旧”和“新”组蛋白进行标记，发现GSC选择性隔离的是常见的H3组蛋白，而非突变型H3.3组蛋白；而在分化后的子细胞中，参与DNA复制过程的多为新合成组蛋白。这表明GSCs中存在不对称组蛋白分配，而对称分裂的祖细胞中则无此现象。进一步研究发现，通过遗传操作使GSCs对称分裂时，这种不对称模式消失。因此，研究人员认为干细胞在不对称分裂过程中会维持原有的典型组蛋白模式，这可能是维持其独特分子特性的一种机制。

表观遗传信号协同作用决定干细胞最终命运

干细胞沿定义路线重编程，发育形成特定器官的分子机制一直是研究焦点。北卡罗来纳大学教堂山分校医学院的研究人员发现，一类称为PCLs（polycomb-like proteins）的独特蛋白质充当了基因“开关”状态之间的桥接分子。PCLs通过PRC2复合体导致与表观遗传信号相关的某些基因被关闭。在干细胞中，PRC2复合体关闭了促进重编程形成心脏或肺脏等器官特化细胞的基因。此外，在多种癌症（如前列腺癌、乳腺癌、肺癌和血癌）中也发现PRC2水平增高。许多制药公司正在开发靶向PRC2的药物。在癌细胞中发现能控制PRC2的特异PCL，有望开发出靶向该PCL的药物，从而以更可控的方式调控PRC2功能，在干细胞中维持其功能，在肿瘤中抑制它。