一种新的DNA甲基化调节剂

CGGBP1 (CGG三重重复结合蛋白1)首先被发现是一种结合未甲基化的CGG重复序列的蛋白。它是一种转录调节剂,其靶点位于富含cpg的序列,如CGG重复序列和alu - sin(短穿插元件)和L1-LINEs(长穿插核元件)。该蛋白参与多种细胞过程,如调节细胞增殖、细胞应激反应、细胞分裂、端粒完整性和转录。然而,CGGBP1在CpG区域甲基化调控中的作用从未被研究过。最近有研究表明,CGGBP1结合到alu - sin和l1 - line的一个子集的转录调控区域。

图1所示。(A)显示CpG甲基化的变化。甲基化的增加在cggbp1缺失和对照样品之间是显著的。y轴表示C计数(%,[计算为C计数× 100/核苷酸总数])。
(B)为不同甲基化范围内CpG甲基化变化的频率图。该图显示了1A中所描述的数据的开始。x轴表示甲基化频率箱,y轴表示C计数(%)。

在真核生物中,甲基化发生在5th胞嘧啶碱基在CG, CHG和CHH背景下在DNA上的位置,它是发育和分化的关键表观遗传标记。在上述三种胞嘧啶甲基化中,CpG甲基化研究最多。DNA甲基化是一个复杂的过程,有多种蛋白参与其调控,如DNA甲基转移酶参与其调控,如DNMT3A和DNMT3b(参与新创甲基化),DNMT1(半甲基化位点)。UV39H、hdac、hmt、pRB、p23、DMAP1、PCNA和MBD2等蛋白调节dnmt的活性。hdac和pRB是胞嘧啶甲基化的正调节因子,而其他则是负调节因子。CpG甲基化的正负调节因子之间的相互作用维持了基因组中未甲基化和甲基化胞嘧啶碱基之间的平衡状态。然而,阻止CpG甲基化影响基因组中所有胞嘧啶的因素是未知的。因此,提取新的胞嘧啶甲基化调节因子变得非常重要。胞嘧啶甲基化也需要抑制基因组中存在的重复元件的转录。

通过采用全基因组和靶向甲基化测序(在Alu和LINE-1重复)方法,我们破译了CGGBP1在CpG甲基化调控中的作用。我们的结果表明,在CGGBP1缺失后,胞嘧啶甲基化增加(图1a)。这一发现令人兴奋的事实是,甲基化的增加发生在先前甲基化70% - 90%的基因组区域(图1b)。这表明CGGBP1缺失不会导致非甲基化区域的异常甲基化,而已经甲基化的区域会发生轻微但显著的超甲基化。

在Alu 's中,甲基化发生了双向变化,主要部分甲基化增加,而少数部分甲基化减少,而LINE-1在CGGBP1缺失后甲基化显著增加。总的来说,我们发现了CGGBP1的一个独特特征,它对DNA甲基化的调节很重要。这对Alu和LINE-1重复序列的沉默、简单重复序列和卫星重复序列的异染色质形成以及基因组的完整性和功能都有影响。

Prasoon阿加瓦尔
检验科(LABMED);
瑞典卡罗林斯卡大学临床免疫学学系,
斯德哥尔摩,瑞典

出版

CGGBP1减轻重复DNA序列上的胞嘧啶甲基化。
刘建军,刘建军,刘建军,刘建军,刘建军
BMC Genomics, 2015年5月16日

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