单分子测序技术有助于微生物DNA甲基化研究

研究人员对230种不同的古菌和细菌基因组进行了测序，以更多地了解DNA甲基化在原核生物中的作用。细胞的表观基因组是对基因组DNA中特定碱基进行的一组变化，它们影响基因组的实际使用方式，以及化学修饰(通常是甲基化)的结果。揭示地球微生物表观基因组多样性的广度可以帮助研究人员更好地了解在全球养分循环中发挥作用的微生物的生物学，以及揭示可能对能源和环境应用有用的基因组调控系统。

DNA甲基化是最常见的表观遗传变化，是真核生物用于调节基因表达的过程，例如，保持某些基因不被打开。尽管原核生物(细菌和古细菌)也已知具有甲基化DNA，但这一过程可能在这些单细胞生物体中发挥的作用尚不清楚。

为了解更多信息，美国能源部联合基因组研究所(DOE JGI)的研究人员，DOE JGI和太平洋生物科揭示230个细菌和古细菌基因组中的DNA甲基化模式。他们在215种微生物中发现了DNA甲基化的证据(93%的微生物)。这些数据使得甲基化DNA(MTases)的600种酶的注释成为可能，比已知的注释大大增加。虽然许多DNA甲基化酶是限制性修饰系统的一部分，与它们在防御噬菌体和病毒方面的已知作用相一致，但研究结果表明，大量其他酶可能参与基因组调控，

通过绘制和表征表观遗传变化，科学家可以将这些靶向基因与环境适应和代谢活动联系起来。更好地理解基因表达的这种控制以及在何种情况下观察它们将提高预测何时何地检测到这些微生物的能力。此外，这将告知微生物如何与参与DOE任务利益的植物和其他微生物相互作用，例如植物生物能源原料生长，先进的生物燃料生成和土壤碳处理。该报告于2016年2月12日在Plos Genetics上发布，并于2016年2月29日在Nature Genetics Reviews中突出显示。