PNAS：揭示表观遗传学修饰背后的精确分子机制

2020年6月16日 讯 /BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中，来自欧洲分子生物学实验室的科学家们通过研究揭示了修饰背后的分子机制，DNA制造RNA进而制造蛋白质是分子生物学中的一项基本原理，基因表达的过程会以多种方式被严格调控，DNA自身会携带一种可逆转的化学修饰过程，即甲基化修饰，其能影响基因的表达。

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这项研究中，研究人员首次揭示了DNA甲基化如何通过诱导沉默复合体的组装来指导细胞抑制部分基因组的表达；DNA甲基化是当细胞分裂时能够的唯一一种修饰过程，这就意味着，一旦特殊的DNA序列被甲基化修饰，其就会在有机体的整个生命阶段存在，甲基化就好比是DNA上的一种标记，其能以一种依赖于亲本来源的方式促进某些基因失活，此外，DNA的甲基化还能作为一种细胞防御机制，其能防止寄生虫的DNA片段在基因组中移动并威胁其完整性，这种修饰就能指导细胞抑制这些所谓的转座子的功能。

尽管进行了很多年的研究，但目前研究人员并不清楚DNA甲基化抑制基因表达背后的精确分子机制，这项研究中，研究人员发现，蛋白质TRIM28或许是抑制甲基化基因所需要的，同时其也是此前研究人员并未发现与DNA甲基化有关联的一种沉默因子，然而，TRIM28并不会直接与DNA相互作用，这就意味着，其它蛋白质或许参与到了上述过程中去。

利用学和生化分析结合的方式，研究人员表示，在DNA甲基化存在的情况下，TRIM28能与酶类OGT相结合，从而通过添加糖类基团来修饰其它蛋白质（这一过程称之为糖基化修饰），此外研究者还发现，对特异性DNA结合蛋白进行甲基化定向的糖基化修饰或能抑制甲基化基因被表达。研究者Matthieu Boulard博士表示，本文研究结果表明，蛋白质的糖基化修饰在DNA甲基化过程中扮演着关键角色，其或能揭示被大量研究的修饰背后的分子机制。

此前研究人员揭示了糖基化修饰在基因调节过程中扮演关键角色的首个证据，研究者指出，在果蝇发育过程中，糖基化修饰会抑制特定细胞中基因的发育和表达。在哺乳动物机体中，DNA的甲基化或能通过激活诱导调节性因子的糖基化过程来诱导基因出现沉默，相关研究结果或能帮助解决研究中的一个核心问题，即抑制甲基化启动子机制的本质。（100医药网100yiyao.com）

原始出处：

Mathieu Boulard,Sofia Rucli,John R. Edwards, et al. , Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.1912074117