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Nature:为你揭开DNA甲基化及表观遗传学的千古之谜

来源:生物谷 2015-02-12 10:22

2015年2月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际著名杂志Nature上的两篇研究论文中,来自瑞士巴塞尔弗雷德里希米歇尔研究所的研究人员通过研究鉴别出了沿着基因组设置表观遗传学标记的决定因子,研究者表示,基因活性和DNA序列对表观遗传标记的调节作用远比我们之前认识的要重要,基因表达可以通过表观遗传标记被外界的因素所影响。

当前对表观遗传比较流行的提法就是我们的经历会对机体基因的活性有一个较长的效应(除了改变DNA序列),而被广为讨论的观点则认为,我们或许有潜力来通过行为改变来控制机体基因的表观遗传标记,当然这种想法的吸引力在于它比较简单,我们的DNA标记是由外界的因素对基因的开启或关闭而产生的;基于这种想法,饥饿、压力、快乐的童年时光、重度吸烟以及健康饮食等诸多因素都会影响基因被调节的方式,然而这种流行的想法很大程度上缺乏令人信服的证据。

如今研究人员调查了隐藏在基因组表观遗传标记背后的机制,研究者表示,三种酶类,即DNA甲基转移酶类(DNMTs)都可以用甲基化集团标记DNA,在该过程中,DNMT3A和DNMT3B都会产生新的甲基化模式,而DNMT1则确保在每个细胞分裂过程中新型模式的建立。

Dirk Schubeler说道,我们的研究揭示表观遗传修饰或许遵循着一定的规则,而DNA序列的特定模式及其基因活性则会影响DNMTs在基因组上的结合位点,这或许就可以帮助解释甲基化模式产生的原因;既然这样我们就可以争论说,不论基因是否被甲基化修饰,其可以决定其自身的特性。

那么表观遗传学的巨大潜力在哪里呢?研究者表示,实际上甲基化模式可以很大程度上从遗传学确定,我们很高兴如今可以解释DNA序列和甲基化之间的相互作用及影响,这就可以帮助我们识别到底是哪个位点的修饰可以从根本上扮演着重要角色。另外甲基化模式也非常有价值,比如其可以帮助鉴别不同细胞的状态,甲基化模式也是很好的工具,可以帮助研究人员区分疾病的不同阶段,或者监测疗法的有效性;如今我们或许应该忘记当初简单的概念了,即表观遗传标记并不依赖于DNA序列。(生物谷Bioon.com)

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生物谷推荐的参考文献:

"Genomic profiling of DNA methyltransferases reveals a role for DNMT3B in genic methylation." Nature. 2015 Jan.; DOI: 10.1038/nature14176

"Function and information content of DNA methylation." Nature 517, 321–326 (15 January 2015) DOI: 10.1038/nature14192

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