基因区甲基化在多倍体形成过程中的变化及作用

在多倍体形成过程中伴随着大量的DNA甲基化变化及基因表达的变化。以人工合成四倍体小麦及其亲本为材料，鉴定出不同组合的亲本及后代（多代）中具有基因区甲基化(gene body methylation)修饰的基因，研究多倍体形成过程中基因区DNA甲基化的变化及遗传。利用小麦芯片表达数据，分析基因区DNA甲基化的变化和多倍体中基因表达变化及基因功能分化、基因非加性表达等变化的关系，揭示基因区甲基化的生物学功能。利用拟南芥及水稻等植物全基因组DNA甲基化数据，通过生物信息学分析寻找保守的具有基因区甲基化修饰的基因，揭示基因区甲基化在多倍体形成及进化中的作用。

植物基因组DNA甲基化不仅仅位于基因的启动子区,在基因的转录区域也有DNA甲基化修饰存在,这种发生在基因转录区域内的甲基化修饰被称为基因转录区域甲基化(transcribed regions methylation / gene body methylation). 基因转录区域甲基化在植物及动物的基因组中广泛存在,具有很高的保守性, 但是具体它的生物学功能是什么?我们还不清楚,很长一段时间以来,有科学家提出假说认为基因转录区域甲基化可以稳定相关基因的表达,减少转录的噪音保证转录的准确性..在植物基因组中基因转录区域甲基化可以分为两种类型.第一种为转座子插入到基因的UTR区或内含子区,而引起相应序列及其临近区域的DNA甲基化修饰,这类DNA甲基化可以发生在对称及非对称的胞嘧啶上,在英文中被称为transcripted regions methylation (trM).第二类的甲基化主要发生在CG位点,具体可以位于基因的UTR区域,内含子及外显子序列上,英文中称为gene body methylation(gbM).这两类发生在基因转录区域的甲基化在发生位点及内含子/外显子分布及与基因表达的关系都是不同的..第一类的基因转录区甲基化主要发生在内含子区,可以发生在CG及非CG位点上,与基因自身的表达相关,目前看来这类DNA甲基化的变化可以调控自身及基因组中其它基因的表达..Gene body methylation (gbM)主要发生在CG位点, 而且多位于活跃转录的基因上面,这一特点在植物,哺乳动物及无脊椎动物中都保守存在.具有gbM的基因功能重要,保守性好,进化速率较慢.gbM在基因转录剪切及基因组转录稳定性上具有作用..关于基因转录区甲基化的具体生物学功能我们还是没有弄清楚,而且还有慢慢长路等着我们.