埃默里大学科学家确定了神秘的DNA修饰在果蝇大脑发育中的作用

埃默里大学的科学家已经确定了神秘的DNA修饰在果蝇大脑发育中的作用，这可能表明它在人类中的作用。

研究结果计划发表在《分子细胞》上。

表观遗传学可能意味着“高于基因”，但这一领域的许多重点是DNA甲基化和DNA本身的化学修饰。甲基化不会改变实际的DNA字母(A、C、G和T)，但它会改变细胞处理DNA的方式。通常，它关闭基因，是细胞分化所必需的。

最常被研究的DNA甲基化形式出现在DNA字母C(胞嘧啶)中。虽然果蝇是一种有用的遗传发育模型，但这种形式几乎不存在DNA甲基化。他们所拥有的是A上的甲基化(技术上来说，是N6-甲基腺嘌呤)，尽管对这种修饰对苍蝇的影响知之甚少。

埃默里大学的遗传学家姚兵博士、博士和他们的同事现在已经证明，去除A甲基化的酶对果蝇的神经元发育至关重要。

这一发现很重要，因为这种酶在哺乳动物中触发去甲基化酶家族(TET，用于10-11易位)中C的DNA甲基化的去除。TET酶的功能是在2009年才发现的，它揭示了细胞主动去除DNA甲基化，而不是让它脱落。

从识别其蛋白质的角度来看，甲基化其实只是一个长DNA分子上的突起，这种突变出现在腺嘌呤和胞嘧啶的不同背景下。因此，令人惊讶的是，去甲基化酶在哺乳动物和果蝇中是相关的。

姚，人类遗传学副教授，金，人类遗传学系副研究员。他们去年在《自然通讯》上发表了一篇论文，表明N6-甲基腺嘌呤存在于小鼠基因组中，其在脑细胞中的水平随着压力而变化。另一个实验室最近报告说，在人类基因组中，腺嘌呤的DNA甲基化非常多，如果罕见的话(2000个腺嘌呤中有1个)，并且它在癌细胞中减少。

去除N6-甲基腺嘌呤的苍蝇酶被称为DMAD(DNA N6-甲基腺嘌呤脱甲基酶)。DMAD基因突变的果蝇在早期发育中不能存活。埃默里大学的研究人员制造了苍蝇，他们关闭了大脑中的DMAD，这扰乱了蘑菇体的发育，并参与了学习和记忆。

在苍蝇的DNA中，N6-甲基腺嘌呤很罕见——百万分之25——但仅限于基因组的某些部分。果蝇中DMAD的消除意味着N6-甲基腺嘌呤的丰度增加，纯化的DMAD蛋白可以从试管中的DNA中去除N6-甲基腺嘌呤。

金说，目前论文的一个重要发现是，Polycomb蛋白可以抑制果蝇和人类的基因转录，可能是N6-甲基腺嘌呤的潜在“阅读器”。研究人员表示，N6-甲基腺嘌呤更多地存在于Polycomb结合的DNA中，而Polycomb更喜欢结合含有N6-甲基腺嘌呤的DNA。

这项研究在3月份得到了国家神经病变和中风研究所(NS051630，NS079625，NS097206，NS091859)，国家精神卫生研究所(MH102690)，国家衰老研究所(AG052476)和国家人类基因组研究所(HG008935)的支持。一角硬币和埃默里遗传学发现基金。

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