# 06甲基化在拟南芥开花过程中的研究 ## Whole-genome DNA methylation patterns and complex associations with gene structure and expression during flower development in Arabidopsis 原文链接 ### Abstract 植物的开花是一个复杂的过程，需要大量的基因表现特定的时空表达模式。逐渐积累的证据表明，表观遗传机制尤其是DNA甲基化在植物的开花中扮演者重要的作用。但是对于全基因组范围内去研究DNA甲基化与基因表达的关系是非常少的。因此作者通过对开花的三个阶段的甲基化进行了分析，比较基因甲基化水平在两个连续的发育阶段的变化；结合转录组数据表明一些基因的DNA甲基化的变化与对应表达存在相关性，同时发现甲基化在不同的基因区域表现不一样 ### 背景知识 表观遗传在调节基因的表达中扮演者重要的作用，其中就包括***组蛋白修饰、染色质重塑、micRNA介导的RNA降解、DNA甲基化*** 。研究表明基因组重复序列、转座子上发生的DNA甲基化有助于维持基因组的稳定。有报道，通过将重复序列导入到植物中，对应的转基因植株发生甲基化从而诱导基因的沉默 在真核生物中DNA的基因化模式都很保守，接下来主要讨论一下哺乳动物和植物中**DNA甲基化是如何产生，甲基化如何维持以及如何去甲基化** * 哺乳动物中 出现最多类型的甲基化是**CG**甲基化，在甲基转移酶**DNMT1**和其对应的同源基因的作用下发生甲基化 * 植物中 甲基化的类型分为**CG、CHG、CHH**三种类型分别对应了三种催化甲基化的酶**MET1、CMT3、DRMs** 通过使用亚硫氰酸盐处理，进行高通量测序的技术已经成为研究DNA的甲基化的黄金标准，能够将分辨率提高到单个碱基的水平。 ### 结果部分 #### 分析发育阶段总体甲基化变化趋势 * 随机挑选测序结果中的几个甲基化位点，进行试验验证；证明数据比较可信 * 对基因区域每种甲基化的数目进行统计**外显子区域 、内含子区域、启动子区域、基因间区**，发现GHH类型与其他两种类型相比在基因间区占比更加丰富 * 对甲基化的指标进行了标准化，看整体染色体的甲基化情况 #### 发育阶段甲基化位点的变化 * 甲基化位点的变化 * 每种类型甲基化的变化 * 时期特异的甲基化，共有的甲基化 * **比较不同类型的基因**（编码基因、miRNA、TEgenes、假基因等)，在发育阶段中甲基化水平的变化；蛋白编码基因的甲基化水平变化肯定最剧烈 #### 基因的不同区域的甲基化与基因表达的相关性 #### gene Body区域的甲基化起着转录调控的信号 #### 3中甲基化在发育阶段的变化模式，和对应的功能 ![发育过程中3种类型甲基化的变化模式和对应的功能](https://onlinelibrary.wiley.com/cms/attachment/79912882-1850-4bff-b073-35b516c462a3/tpj12726-fig-0006-m.jpg) ### 讨论 * 作者简单的描述了DNA甲基化和基因表达的存在一定的相关性，并且不同类型甲基化在基因的不同区域，对基因的表达有这不同的效应 * 按照基因的属性进行了分类，分别比较在发育阶段中每种类型基因的甲基化变化程度，编码基因的变化最为剧烈 ### 数据处理需要借鉴的地方 * 对DNA甲基化的数据进行标准化