文章展示
在過去的 20 年中，二代測序技術（Next-Generation Sequencing，NGS）與基因組和表觀遺傳學分析方法的快速發展，使人們對哺乳動物表觀基因組的調控功能有了新的認識。DNA 甲基化（尤其是 5mC）是表觀遺傳學研究的重要方向。提到 DNA 甲基化調控往往會將它與基因表達沉默相互聯系起來。值得關注的是，今年 5 月在 Trends in Cancer（IF 11.093）上發表了一篇關于啟動子 DNA 高甲基化促進反常基因激活的綜述。作者 Jim Smith 所在的實驗室主要致力于研究癌癥轉移的表觀遺傳機制，他在這篇綜述中為我們總結出目前關于啟動子 DNA 高甲基化促進靶基因轉錄的案例，并進一步討論了這種反常調控的可能存在的分子機制。
啟動子 DNA 高甲基化促進基因轉錄
啟動子區域的 CpG 甲基化促進了先前未甲基化和轉錄沉默的基因轉錄。紅綠燈代表了活性基因的轉錄（綠燈）和抑制（紅燈），染色質結構顯示啟動子區高甲基化使得“封閉的”異染色質構象轉化為“開放的”常染色質構象。
啟動子 DNA 高甲基化促進基因轉錄的案例
目前報道的關于啟動子高甲基化促進基因轉錄的案例，主要發生在人類早期胚胎發育相關細胞、iPSC，并與腫瘤發生、發展和轉移相關。 作者為我們總結出目前關于啟動子 DNA 高甲基化調控靶基因激活的案例，具體如下表所示。
表 1 啟動子 DNA 高甲基化調控靶基因激活的案例
這些文章都是通過不同的甲基化測序手段，找到甲基化含量與轉錄本呈正相關的基因，這為甲基化和轉錄調控之間的復雜關系提供了新的認識。 目前，關于啟動子 DNA 高甲基化誘導基因激活的報道主要停留在這一現象的發現，但對于揭示這一現象具體分子機制的報道還是非常少。
啟動子 DNA 甲基化誘導基因表達的潛在機制
作者基于目前關于 DNA 高甲基化誘導基因轉錄潛在機制的一些假設，為我們總結出以下可能存在的幾種調控模式：
展望
目前，關于 DNA 甲基化誘導基因沉默的機制在腫瘤、疾病、植物等多個領域都開展了深入的研究，而 這篇綜述所討論的關于高甲基化誘導的轉錄激活現象是一個非常有意思的點，也為我們后面關于甲基化的研究提供了新的思路。 其中，包括對位點特異性的甲基化編輯的研究，染色質變化的廣泛分析，以及對這一現象背后的機制的更詳細的探究。
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