神秘的DNA修饰对飞脑很重要

埃默里科学家已经确定了果蝇大脑发育中神秘DNA修饰的功能，这可能会提示其在人类中的作用。结果计划在Molecular Cell上发表。

表观遗传学可能意味着“高于基因”，但该领域的许多重点是DNA甲基化，DNA本身的化学修饰。甲基化不会改变实际的DNA字母(A，C，G和T)，但它确实改变了细胞处理DNA的方式。通常，它会关闭基因并对细胞分化至关重要。

最常研究的DNA甲基化形式出现在DNA字母C(胞嘧啶)上。果蝇尽管是一种有用的遗传发育模型，却几乎没有这种形式的DNA甲基化。它们所具有的是A上的甲基化(技术上，N6-甲基腺嘌呤)，尽管对这种修饰对苍蝇的作用知之甚少。

Emory遗传学家Bing Yao，博士，Peng Jin，Ph.D。现在，同事们已经证明，从A中去除甲基化的酶对果蝇的神经元发育至关重要。

该发现是重要的，因为该酶在去甲基化酶的同一家族(TET用于十一转移)中引发从哺乳动物中的C中去除DNA甲基化。TET酶的功能，揭示了细胞主动去除DNA甲基化，而不仅仅是让它脱落，仅在2009年被发现。

从需要识别它的蛋白质的角度来看，甲基化实际上只是长DNA分子上的一个突起，并且该突变出现在腺嘌呤与胞嘧啶的不同背景中。因此，令人惊讶的是，去除甲基化的酶在哺乳动物和果蝇中是相关的。

姚是人类遗传学助理教授，Jin是人类遗传学系研究副主席。他们去年在Nature Communications上发表了一篇论文，表明N6-甲基腺嘌呤存在于小鼠基因组中，并且其在脑细胞中的水平随着压力而变化。另一个实验室最近报道，在人类基因组中，腺嘌呤的DNA甲基化很多，如果罕见(2000个腺嘌呤中有1个)，并且在癌细胞中减少。

去除N6-甲基腺嘌呤的苍蝇酶称为DMAD(DNA N6-甲基腺嘌呤脱甲基酶)。具有消除DMAD基因的突变的果蝇不能在早期发育中存活。埃默里研究人员制造了苍蝇，它们关闭了大脑中的DMAD，这扰乱了蘑菇体的发育，参与了学习和记忆。

在苍蝇DNA中，N6-甲基腺嘌呤是罕见的 - 百万分之25 - 但仅限于基因组的某些部分。消除果蝇中的DMAD意味着N6-甲基腺嘌呤的丰度上升，并且纯化的DMAD蛋白可以从试管中的DNA中除去N6-甲基腺嘌呤。

Jin说，目前论文中的一个重要发现是Polycomb蛋白可以抑制果蝇和人类的基因转录，可能是N6-甲基腺嘌呤的潜在“读者”。研究人员表示，N6-甲基腺嘌呤更多地存在于Polycomb结合的DNA上，而Polycomb更喜欢结合含有N6-甲基腺嘌呤的DNA。