測(cè)序N6—甲基腺嘌呤標(biāo)示衣藻的轉(zhuǎn)錄起始位置

楊智

據(jù)美國(guó)Cell，2025，161：879報(bào)道，美國(guó)芝加哥大學(xué)的華人科學(xué)家何川等人對(duì)萊茵衣藻（Chlamydomonas rein-hardtii）DNA上N6-甲基腺嘌呤之分布位置及相關(guān)生物學(xué)功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，拓展了人們對(duì)真核生物DNA甲基化途徑的認(rèn)識(shí)。

DNA甲基化是指給DNA上某些堿基成分添加甲基，從而影響DNA功能和基因表達(dá)的現(xiàn)象，是對(duì)DNA做表觀遺傳修飾的一種重要方式。DNA甲基化的異常與某些生殖和遺傳疾病以及腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。常見(jiàn)的甲基化發(fā)生在胞嘧啶和腺嘌呤上，生成5-甲基胞嘧啶（5mC）和N6-甲基腺嘌呤（6mA），其中5mC多見(jiàn)于真核生物，6mA多見(jiàn)于原核生物。關(guān)于在真核生物基因組中6mA的生物學(xué)特性及意義尚未被充分研究。

萊茵衣藻是一種真核的單細(xì)胞綠藻，已有的研究表明其富含5mC和6mA兩種甲基化修飾成分，其中6mA激發(fā)了何川等人研究興趣。他們采用降解與測(cè)序等多種技術(shù)做檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，6mA為衣藻84%基因的標(biāo)志物，在衣藻細(xì)胞分裂中可以穩(wěn)定地進(jìn)行表觀遺傳。它在轉(zhuǎn)錄起始位置的周圍近旁十分豐富，卻不存在于這個(gè)位置之中。甲基化發(fā)生于腺嘌呤-磷酸-胸腺嘧啶（ApT）核苷酸序列處。而且在轉(zhuǎn)錄起始位置附近，6mA主要位于核小體之間的接頭DNA中，對(duì)核小體定位起作用。研究數(shù)據(jù)還顯示，6mA是存在活躍轉(zhuǎn)錄與表達(dá)的基因的一個(gè)鮮明標(biāo)志。與萊茵衣藻基因組內(nèi)的6mA相比，5mC存在的位置及相關(guān)的功能均有很大不同。6mA促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)，5mC則對(duì)基因表達(dá)起遏制作用。

在近期Cell雜志中還報(bào)道了何川研究組與美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院施揚(yáng)課題組合作，發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)生殖能力隨6mA水平升高而逐代下降；何川研究組與中國(guó)科學(xué)院陳大華和汪海林等人合作，發(fā)現(xiàn)果蠅早期胚胎尤其卵巢中一些轉(zhuǎn)座子及附近有高水平6mA，并確定了去除6mA的去甲基化酶DMAD。這些研究拓寬了人們對(duì)真核生物中6mA類型表觀遺傳修飾的具體認(rèn)識(shí)。