表观遗传变化之间的组织

通过分析18组织类型四个人,索尔克的约瑟夫·埃克和他的团队开发了一种地图沿着基因组胞嘧啶甲基化。地图,以及匹配的基因组和转录组数据,揭示组织甲基化模式的变化。

“我们发现的是,并非所有的器官我们调查相等的甲基化模式,”埃克在一份声明中说。“器官之间的甲基化是不同的足够的签名,我们可以看看组织的甲基化模式,知道组织是肌肉或胸腺或胰腺”。

地图的分析还发现,non-CG甲基化比此前认为的更为普遍,使研究人员预测基因可能是逃避x染色体失活。

与特定强调调查人类表观基因组胞嘧啶甲基化,研究人员获得死后组织样本从18岁从四个人身体的不同部位。除了执行MethylC-seq样本,他们也进行了mRNA-seq和基因组测序。

从这个,他们说大约15%的CG网站他们检查差异甲基化。据研究人员介绍,大约60%的差异甲基化区域他们发现小说。

Hypomethylation在这些差异甲基化区域与修复功能,埃克和他的同事说。例如,他们报告说,强烈hypomethylated地区主动脉组织重叠aorta-specific super-enhancers MYH10附近,一个基因参与血管功能。

属于同一个组织器官系统,如心脏和肌肉组织,倾向于聚集在一起当研究者进行了分层聚类分析在hypomethylation差异甲基化区域。他们在transcriptome-level观察到类似的集群数据。

此外,甲基化与基因表达这些差异甲基化区域相关负,与相关越来越强在转录起始点的位置接近。研究人员指出,实际上并不是最强的负相关基因启动子,但在位置稍微启动子的下游。

“在过去,人们真的认为启动子或上游地区正在发生的一切,”埃克补充道。”,但我们发现甲基化变化与基因转录通常最相关启动子的下游地区。”

他和他的同事们还发现,预测增强剂和假定的启动子在一起只占大约一半的基因内差异甲基化区域。

剩下的未定义的基因内差异甲基化区域(uiDMRs)可以代表一个以前从未发现过的类型的功能元素。这些uiDMRs的甲基化,研究人员补充说,强烈的表达相关基因,包含它们。

此外,埃克和他的团队发现的证据non-CG甲基化,此前被发现在人类胚胎干细胞和其他一些细胞类型。这妇幼保健甲基化,他们进一步报道,可以分成两组基于甲基化的背景下,无论是TNCAC或NNCAN图案。

“唯一这之前已经被观察到的地方是在大脑中,骨骼肌,生殖细胞,干细胞,”第一作者马修·舒尔茨前艾克尔实验室研究生现在在人类长寿,在一份声明中说。“那么,看到它在各种正常成人组织真的是令人兴奋的。”

他们还指出表达式之间的负相关,mCG,除了在大脑细胞,分化期间妇幼保健水平下降。

methylome地图还强调了一级子mCG hypomethylation和基因体妇幼保健这似乎标志着甲基化基因逃避X染色体失活。基因体妇幼保健,他们补充说,尤其能够预测bi-allelically表达基因。

例如,他们发现基因像FUNDC1展出一级的甲基化在许多组织中,除了在神经元,这建议研究人员可能有tissue-dependent X失活逃避监管。

埃克和他的同事们也认为这样methylome地图可以帮助研究人员了解疾病之间的相互作用和表观遗传学。

“你可以想象,最终,如果有人有问题,一个活检可能不仅看描述细胞或基因,但表观基因组,”埃克说。