DNAメチルトランスフェラーゼのゲノムプロファイリングは,遺伝子メチル化におけるDNMT3Bの役割を明らかにしています

Tuncay Baubec¹, Daniele F Colombo¹, Christiane Wirbelauer¹

¹Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, Maulbeerstrasse 66, CH-4058 Basel, Switzerland.

Nature

|January 22, 2015

まとめ

DNAメチルトランスファーゼDNMT3AとDNMT3Bは,特定のゲノム領域を標的とする. 彼らの活動はDNA配列とヒストンの改変によって導かれ,哺乳類の発達と疾患予防のために適切なDNAメチル化パターンを確保します.

科学分野:

エピジェネティクスエピジェネティクス
分子生物学は分子生物学である.
ゲノミクスゲノミクスとは

背景:

DNAメチレーションは,遺伝子発現と発達を調節する重要なエピジェネティックマークです.
De novo DNAメチルトランスフェラーゼ (DNMT3A,DNMT3B) はメチル化パターンを確立し,DNMT1はそれを維持する.
DNAメチル化の不調は,発達障害やヒトの病気と関連しています.

研究の目的:

de novo DNAメチルトランスファーゼDNMT3AとDNMT3Bのゲノム結合と活性を調べる.
DNAメチルトランスフェラーゼの募集と in vivo の機能を支配する規制メカニズムを理解する.
配列とクロマチンの特徴がDNAメチル化パターンをどのように導いているかを解明する.

主な方法:

マウスの幹細胞におけるDNMT3AとDNMT3Bのゲノム局所化研究.
de novo DNAメチル化活動のサイト固有の測定.
転写された遺伝子へのDNMT3Bターゲティングの分析,ヒストン改変 (H3K36me2) とタンパク質ドメイン (PWWP) の評価を含む.

主要な成果:

DNMT3AとDNMT3Bは,メチル化,CpG密度の高い領域に結合しますが,活性プロモーターと強化剤を避けます.
酵素活性は結合部位と相関し,CpG密度とともに増加し,核細胞を回避する.
DNMT3Bは,選択的に転写された遺伝子体に結合し,SETD2とそのPWWPドメインに依存する,優先メチル化につながります.

結論:

H3K36me2を含むゲノム配列とクロマチンのヒントは,DNAメチルトランスフェラーゼを新たに誘導する.
これらのメカニズムは,DNMT3AとDNMT3Bの活動を正確にターゲットにし,メチロームの完全性を維持します.
これらのプロセスを理解することは,発達と疾患における表遺伝的調節を解読する上で極めて重要です.

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