プロモーターDNAの臨時周期性メチル化
Sara Kangaspeska1, Brenda Stride, Raphaël Métivier
1European Molecular Biology Laboratory, Meyerhofstrasse 1, D-69117 Heidelberg, Germany.
ダイナミックなDNAメチル化と脱メチル化サイクルは,ヒトの遺伝子プロモーターで発生し,遺伝子発現に影響を与えます. この周期的なプロセスは,エストロゲン受容体アルファおよびRNAポリメラーゼIIのような主要なタンパク質の活性に関連しています.
科学分野:
- エピジェネティクスと遺伝子調節
- 分子生物学は分子生物学である.
- 人間の細胞のプロセス
背景:
- CpGダイヌクレオチドメチレーションは,典型的には転写を静止させ,細胞分裂中に維持されます.
- CpGが豊富な領域 (CpG島) は,しばしば活性遺伝子開始部位で見つかりますが,通常は低メチル化されています.
- 以前の研究では,デサセチラゼ阻害剤への反応として,DNAメチレーションのダイナミックな変化が示唆されていた.
研究 の 目的:
- 人間の遺伝子プロモーターにおける周期的なメチル化および脱メチル化パターンを調査する.
- DNAメチル化サイクル,遺伝子転写,タンパク質占有率との関係を決定する.
- 静止された遺伝子のメチレーションサイクルを再起動できる条件を調査する.
主な方法:
- エストロゲン (E2) 反応性三葉草因子1 (TFF1/pS2) 遺伝子を含む5つの選択されたヒト遺伝子プロモーターにおけるDNAメチル化ダイナミクスの分析.
- 周期的なメチル化と脱メチル化のモニタリングは,約100分毎の周期で行われます.
- DNAメチル化パターンが,活性転写中のエストロゲン受容体アルファ (ERalpha) とRNAポリメラーゼII (polII) の周期的な占有率と相関している.
主要な成果:
- CpGダイヌクレオチドの循環性メチル化および脱メチル化は,選択されたヒト遺伝子プロモーターの特徴的な特徴です.
- pS2遺伝子の場合,DNAメチル化は,活性転写中のERalphaとpolIIの周期的結合の後に行われます.
- 特定の条件により,メチル化されたpS2プロモーターを持つ静止細胞系におけるメチル化サイクリングが誘発され,ERalphaとpS2再発現と相関する.
結論:
- DNAメチル化は静的ではありませんが,活性ヒト遺伝子プロモーターにおいて,ダイナミックな周期的な変化を経験することができます.
- このメチル化サイクルは,ERalphaとpolIIを含む転写機構と密接に結びついています.
- メチル化サイクルの誘発は,静止された遺伝子を潜在的に再活性化させ,表遺伝子制御機構の洞察を提供することができます.
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