当精子遇到卵子时，标记精子细胞的化学指示信息必须被擦去，从而让人类的生命可以重新开始。擦去这些指示信息的一个方式就是去甲基化，移除特定的化学标签或不破坏细胞DNA的甲基化基团。尽管科学家十年前就已经知道这一现象，但是这种“重编程”的确切发生方式却依然未知。
现在，来自北卡罗莱纳大学教堂山分校医学院的一项研究证实了去甲基化的一个关键步骤，这给予了干细胞研究者很重要的信息，他们在尝试重编程成熟细胞以模拟干细胞的治愈及自我更新的特征。
以前研究已经证实精子DNA上的甲基标签在完全消失前能够转化为羟甲基。这一研究成果于2011年9月22日在线发表在Science杂志上，表明在去甲基化较后的步骤中，这些化学标签的消失并不是由酶催化的一个主动过程，相反是一个被动的过程。
该研究的主要作者Yi Zhang是北卡罗来纳大学凯南杰出的生物化学和生物物理学教授，也是北卡罗来纳大学Lineberger癌症中心的成员，同时也是霍华德•休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)的一名研究员。
Zhang与该研究论文共同作者Azusa Inoue教授开发一种技术能够让研究人员在生命的最初阶段可视化染色体---一种线状的含有细胞DNA的结构体。通过这种高分辨率的染色技术，Zhang能够比较生命早期发育阶段的精子和卵子染色体中的甲基标签和羟甲基标签水平。
他们的发现证实了他们已经知道的事情，即精子DNA经历从甲基到羟甲基的化学转换，而卵子DNA则没有，同时也证实羟甲基标签是随着时间流逝被动消失的，是在DNA复制分离时被稀释掉的，而有机体则从一个细胞阶段发育到二-四细胞阶段。
该发现的临床含义仍然不清楚，zhang说，因为研究者们仍然不知道为什么精子DNA会经历开始的这种转换而卵子DNA的却不用。这可能与包装精子和卵子DNA的不同蛋白质结构（染色质）有关。这是zhang和这个领域其他研究者正在积极探索的问题。
生物探索推荐英文论文摘要：
Replication-Dependent Loss of 5-Hydroxymethylcytosine in Mouse Preimplantation Embryos
Although global erasure of DNA methylation has been observed in zygotes and primordial germ cells, the responsible enzyme(s) have been elusive. The demonstration that the Tet family of proteins are capable of catalyzing conversion of 5-methylcytosine (5mC) of DNA to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) raises the possibility that Tet proteins may participate in this process. Indeed, recent studies have implicated the involvement of Tet3 in the conversion of 5mC to 5hmC in zygotes. This result combined with the demonstration that Tet proteins can further oxidize 5hmC to 5-carboxylcytosine (5caC) followed by excision by TDG raises the possibility that active demethylation may take place in a process that involves Tet3-mediated oxidation followed by base excision repair (BER). Here, we demonstrate by immunostaining of mitotic chromosome spreads of preimplantation embryos that the 5hmC associated with the paternal genome in zygote is gradually lost during preimplantation development. Our study suggests that while the conversion of 5mC to 5hmC in zygotes is an enzyme-catalyzed process, loss of 5hmC during preimplantation appears to be a DNA-replication–dependent passive process.
