神秘的DNA修饰对苍蝇的大脑很重要

埃默里大学的科学家们发现了一个函数,一个神秘的DNA修饰在果蝇的大脑发育,这可能为它的作用在人类提供线索。研究结果将发表在分子细胞。表观遗传学可能意味着“以上基因”,但很多领域的焦点是DNA甲基化,DNA本身的化学改性。DNA甲基化并不改变实际的字母(A、C、G和T),但它确实改变细胞DNA是如何处理的。一般来说,基因关闭,对细胞分化至关重要。

最常见形式的DNA甲基化的研究出现在DNA字母C(胞嘧啶)。果蝇,尽管是一个有用的遗传模型的发展,很少有这种形式的DNA甲基化。他们所做的是甲基化(从技术上讲,N6-methyladenine),尽管这一修改为苍蝇所做的一切是知之甚少。

彭艾莫利大学遗传学家Bing姚博士,博士和他的同事现在已经证明,一种酶,这种酶去除甲基化对果蝇神经发展至关重要。

这一发现意义重大,因为酶在同一家族(一千零一十一年春节易位)demethylases触发删除从C DNA甲基化在哺乳动物。春节酶的功能,揭示细胞积极去除DNA甲基化,而不是让它抛弃,直到2009年才被发现。

从的角度需要认识到它的蛋白质,甲基化只是很长的DNA分子的碰撞,而撞在腺嘌呤和胞嘧啶出现在不同的上下文。因此,引人注目的是,哺乳动物的酶去除甲基化相关和果蝇。

姚明是人类遗传学助理教授,和金副主席在美国人类遗传学的研究。他们去年发表了一篇论文在自然通讯显示N6-methyladenine存在于老鼠基因组及其在大脑细胞水平的变化对压力的反应。另一个实验室最近报道,在人类基因组中,DNA甲基化在腺嘌呤是广泛的,如果罕见(1 2000年腺嘌呤),减少癌症细胞.

动态酶,可去除N6-methyladenine叫做DMAD(DNA N6-methyladenine demethylase)。苍蝇与突变消除DMAD基因早期发展无法生存。艾莫利大学的研究人员创造了苍蝇,关闭DMAD在大脑中,扰动发展的蘑菇体,参与学习和记忆。

在飞的DNA,N6-methyladenine rare-25万分,但是局限于基因组的某些部分。消除苍蝇DMAD意味着N6-methyladenine丰富芽,和纯化DMAD蛋白可以删除N6-methyladenine DNA在试管中。

金说,一个重大的发现在当前的纸是Polycomb蛋白质,抑制基因转录在果蝇和人类,可能是潜在N6-methyladenine“读者”。N6-methyladenine经常出现在DNA Polycomb结合,包含N6-methyladenine Polycomb更喜欢结合DNA,研究人员发现。