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The Scientist熱議:出人意料的甲基化

日期:2012-10-25 07:31:13

DNA甲基化是基因組中重要的表觀遺傳學(xué)標志,在大多數(shù)生物的生命周期中基因組的甲基化模式都相對穩(wěn)定。然而近期發(fā)表在Genome Biology雜志上的兩篇文章顯示,有的生物在一生中不斷累積著甲基化,有的生物則可能通過甲基化去除大量DNA

 

吉林大學(xué)劉明遠教授所領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊首次在線蟲中發(fā)現(xiàn)了基因組甲基化現(xiàn)象,他們還發(fā)現(xiàn)旋毛形線蟲Trichinella spiralis會隨著時間推移累積甲基化標簽。劉明遠教授在接受The Scientist采訪時表示,“我非常驚訝,在我們分析的是一種線蟲中,T. spiralis是唯一擁有DNA甲基化的,而且它的甲基化模式如此獨特。”

 

T. spiralis會感染包括人類在內(nèi)的多種哺乳動物。一旦這種寄生蟲到達小腸,幼蟲就會成熟并交配。新生線蟲進入血流,在肌肉組織安家,并被包裹在囊包內(nèi)休眠,至到它們再次進入新宿主腸道而蘇醒。

 

劉明遠教授的研究團隊與華大基因合作,篩查并測序了新生蟲、幼蟲和成蟲階段線蟲基因組中的甲基化DNA。研究人員發(fā)現(xiàn),新生線蟲并不存在甲基化現(xiàn)象,但當幼蟲轉(zhuǎn)移到肌肉中時DNA甲基化開始出現(xiàn),而成蟲基因組中的甲基化最多。“由于DNA甲基化的劇增,一些寄生相關(guān)基因受到了影響或調(diào)控,”劉明遠教授說。這與其他大多數(shù)動物的甲基化模式截然不同。

 

劉明遠教授的這項新發(fā)現(xiàn),可能為表觀遺傳學(xué)研究提供了一個新工具。北卡羅來納州大學(xué)遺傳學(xué)家Jason Lieb認為這一發(fā)現(xiàn)將幫助人們解析甲基化在發(fā)育和分化中的作用。現(xiàn)在人們往往將蜜蜂作為研究甲基化的模式系統(tǒng),因為蜂王、工蜂和雄峰之間存在這顯著的甲基化差異。而相對簡單的T. spiralis更易培養(yǎng),能夠成為更易操作的研究模型。

 

在同期Genome Biology雜志上還有一篇文章,普林斯頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)淡水原生動物Oxytricha trifallax在其生活史的特殊階段利用甲基化標簽踢走了垃圾DNA95%的基因組序列)。

 

這種曾一度被認為基因組不含甲基化的原生動物,實際上卻擁有奇特的甲基化機制。加州理工學(xué)院的線蟲研究專家Paul Sternberg對這些令人意外的甲基化現(xiàn)象發(fā)表了自己的看法,他認為這些發(fā)現(xiàn)敦促人們在研究應(yīng)抱著開放性的思維,更仔細的分析其他物種中的甲基化情況。

 

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