Science：揭示DNA甲基化增强基因转录机制

DNA甲基化（DNA methylation）为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。

DNA甲基化通常抑制基因转录，但是在某些情况下，它也激活基因转录。无论是哪种情形，DNA甲基化的下游因子仍然在很大程度上是未知的。

在一项新的研究中，来自美国、中国和德国的研究人员通过使用比较相互作用组学（comparative interactomics）方法，在拟南芥中分离出与发生甲基化的DNA相结合的蛋白。两种SU(VAR)3-9同源蛋白--转录抗沉默因子SUVH1和SUVH3---是潜在的甲基化读取蛋白（methylation reader）。SUVH1和SUVH3在体外结合发生甲基化的DNA，在体内与常染色体甲基化存在关联，而且与两个含DNAJ结构域的同源蛋白DNAJ1和DNAJ2结合在一起形成一种复合物。DNAJ1的异位招募会增强植物、酵母和哺乳动物中的基因转录。

因此，蛋白SUVH1和SUVH3结合到发生甲基化的DNA上，并招募DNAJ1和DNAJ2来增强邻近的基因表达，从而抵消转座子插入到基因附近产生的抑制作用。这表明通过平衡抑制转录的作用和激活转录的作用，DNA甲基化能够发挥着微调基因表达的作用。

参考资料：

C. Jake Harris et al. A DNA methylation reader complex that enhances gene transcription. Science, 2018, doi:10.1126/science.aar7854.