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转录因子塑造新的甲基化谱-低甲基化
在过去的研究中,研究者往往将目光集中在高甲基化模式上。而在2011年底发表于Nature上的这篇文章中,作者采用BS-seq的方法构建了单碱基精度的甲基化图谱,不仅将目光放在高甲基化的区域,而且分析了低甲基化和未甲基化区域。结合ChIP-seq的结果发现了低甲基化区域与转录因子之间有一些有趣的联系,于是作者将研究目光集中到了低甲基化区域,对这个区域进行了深入的研究。
研究者首先采用全基因组重亚硫酸盐测序方法,对小鼠胚胎干细胞(ES)和神经元祖细胞(NP)进行分析,构建小鼠单碱基对精度全基因组甲基化图谱。该张图谱显示,小鼠基因组中大部分区域(89.4%)呈现高甲基化状态,小部分区域(6.5%)呈现未甲基化状态,另外还有一部分区域(4.1%)呈现出低甲基化状态(LMRs)。研究者对这小部分的低甲基化区域很感兴趣,对这些区域的特征进行详细的分析,他们发现转录因子以一种定向的方式促成LMRs模式出现。如果没有这些转录因子的作用,DNA依然保持甲基化和紧凑包装。由此研究者提出一种全新的表观遗传模式--转录因子介导的低甲基化调控模式。
Abstract:
Methylation of cytosines is an essential epigenetic modification in mammalian genomes, yet the rules that govern methylation patterns remain largely elusive. To gain insights into this process, we generated base-pair-resolution mouse methylomes in stem cells and neuronal progenitors. Advanced quantitative analysis identified low-methylated regions (LMRs) with an average methylation of 30%. These represent CpG-poor distal regulatory regions as evidenced by location, DNase I hypersensitivity, presence of enhancer chromatin marks and enhancer activity in reporter assays. LMRs are ccupied by DNA-binding factors and their binding is necessary and sufficient to create LMRs. A comparison of neuronal and stem-cell methylomes confirms this dependency, as cell-type-specific LMRs are occupied by cell-type-specific transcription factors. This study provides methylome references for the mouse and shows that DNA-binding factors locally influence DNA methylation, enabling the identification of active regulatory regions.
原文:DNA-binding factors shape the mouse methylome at distal regulatory regions. Nature. 2011.
编辑: gaowei2010