NIBS Nature子刊发表表观遗传学研究成果

　　

生物通报道：表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性，对于人类发育、人类疾病和环境影响有深远的意义。DNA甲基化是最常见的一种表观遗传学修饰，广泛参与了细胞对基因表达的控制，在细胞生长、细胞分化、细胞增殖和疾病状态中起到了关键性的作用。

转座元件和其他重复DNA序列往往会受到甲基化和转录沉默。不过，人们对这些区域的抗沉默机制还知之甚少。北京生命科学研究所（NIBS）的研究人员对此进行深入研究，揭示了BRAT1和BRP1防止转录沉默的分子机制。这项研究发表在六月七日的Nature Communications杂志上，文章通讯作者是北京生命科学研究所的高级研究员何新建（Xin-Jian He）。

研究人员在拟南芥中进行遗传筛选，鉴定了抵抗转录沉默的因子BRAT1。研究显示，BRAT1与含有ATPase结构域的BRP1相互作用，可以阻止基因组甲基化区域的转录沉默。虽然BRAT1介导一些位点的DNA去甲基化，但BRAT1的抗沉默作用并不依赖于去甲基化。研究人员指出，BRAT1会结合乙酰化的组蛋白，进而对抗甲基化位点的转录沉默。由此可见，甲基化位点的抗沉默机制与组蛋白乙酰化有关。

哺乳动物细胞的甲基化模式是在发育过程中逐渐形成的，比如说在胚胎着床前会发生大规模的基因组去甲基化。加州大学和台湾中央研究院的科学家们对发育53至 137天的人类胎儿生殖细胞（prenatal germline cell）进行研究，揭示了人类胎儿生殖细胞中的去甲基化动态。（更多详细信息参见：陈柏仰博士Cell揭示DNA去甲基化动态）

人类一生可以说是一个不断做出选择的过程，比如决定是否节食、锻炼或者吸烟。这些选择会对我们的寿命产生或好或坏的影响。爱丁堡大学的研究团队在Genome biology杂志上发表文章指出，生活方式和环境对甲基化图谱影响很大，甲基化模式实际上能够预测死亡。（更多详细信息参见：DNA甲基化决定你的寿命）

众所周知，运动能够改善包括代谢、肺活量在内的多项身体机能。Karolinska大学医院的研究人员在分子水平上解析了运动施加上述影响的机制。研究指出，体育锻炼能促进肌肉重塑，改变肌肉的纤维结构和蛋白组成。而这种肌肉重塑效果是通过表观遗传学机制实现的。（更多详细信息参见：坚持锻炼的表观遗传学意义）

作者简介：

何新建 博士 北京生命科学研究所高级研究员

教育经历：1997，南京师范大学生物系生物学学士学位；2000，南京农业大学农学系作物遗传育种学硕士学位；2004，中科院遗传与发育生物学研究所生化与分子生物学博士学位。工作经历：2015至今，北京生命科学研究所高级研究员；2010-2015，北京生命科学研究所研究员；2006-2009，美国加州大学河滨分校植物科学系博士后；2004-2006，美国爱荷华大学生物系博士后

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：The Arabidopsis acetylated histone-binding protein BRAT1 forms a complex with BRP1 and prevents transcriptional silencing