测序N6—甲基腺嘌呤标示衣藻的转录起始位置

杨智

据美国Cell，2025，161：879报道，美国芝加哥大学的华人科学家何川等人对莱茵衣藻（Chlamydomonas rein-hardtii）DNA上N6-甲基腺嘌呤之分布位置及相关生物学功能进行实验分析，拓展了人们对真核生物DNA甲基化途径的认识。

DNA甲基化是指给DNA上某些碱基成分添加甲基，从而影响DNA功能和基因表达的现象，是对DNA做表观遗传修饰的一种重要方式。DNA甲基化的异常与某些生殖和遗传疾病以及肿瘤的发生密切相关。常见的甲基化发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多见于真核生物，6mA多见于原核生物。关于在真核生物基因组中6mA的生物学特性及意义尚未被充分研究。

莱茵衣藻是一种真核的单细胞绿藻，已有的研究表明其富含5mC和6mA两种甲基化修饰成分，其中6mA激发了何川等人研究兴趣。他们采用降解与测序等多种技术做检测分析发现，6mA为衣藻84%基因的标志物，在衣藻细胞分裂中可以稳定地进行表观遗传。它在转录起始位置的周围近旁十分丰富，却不存在于这个位置之中。甲基化发生于腺嘌呤-磷酸-胸腺嘧啶（ApT）核苷酸序列处。而且在转录起始位置附近，6mA主要位于核小体之间的接头DNA中，对核小体定位起作用。研究数据还显示，6mA是存在活跃转录与表达的基因的一个鲜明标志。与莱茵衣藻基因组内的6mA相比，5mC存在的位置及相关的功能均有很大不同。6mA促进基因转录的启动，5mC则对基因表达起遏制作用。

在近期Cell杂志中还报道了何川研究组与美国哈佛医学院施扬课题组合作，发现线虫生殖能力随6mA水平升高而逐代下降；何川研究组与中国科学院陈大华和汪海林等人合作，发现果蝇早期胚胎尤其卵巢中一些转座子及附近有高水平6mA，并确定了去除6mA的去甲基化酶DMAD。这些研究拓宽了人们对真核生物中6mA类型表观遗传修饰的具体认识。