PNAS首次評估表觀遺傳學突變率

　　Groningen大學的科學家們在重要模式生物擬南芥中，精確評估了表觀遺傳學標志出現或消失的頻率，有助于深入理解表觀遺傳學改變在植物進化中的重要性。這項研究發表在五月十一日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。

　　表觀遺傳學修飾可以在不改變DNA序列的情況下影響基因的活性。大多數動物（包括人類）的表觀遺傳學修飾會在生殖細胞中完全重置，但植物的表觀遺傳學修飾可以穩定遺傳很多代。

　　研究表觀遺傳學標志所經歷的自然選擇，可以揭示表觀遺傳學修飾在植物進化中起到的作用。這就需要知道準確的表觀遺傳學突變率，也就是表觀遺傳學標志在特定位點自發出現和消失的頻率。

　　Groningen大學的助理教授Frank Johannes與Georgia大學的研究人員合作，對常用的擬南芥自交系進行了研究。他們在32代擬南芥中分析了整個基因組內的胞嘧啶甲基化，并通過數學模型評估了表觀遺傳學突變率。

　　表觀遺傳學突變率

　　“我們選擇這一標志是因為它可以遺傳并影響基因表達，”Johannes解釋道。“研究顯示，表觀遺傳學突變的頻率比DNA序列突變高差不多十萬倍。我們還發現，有些胞嘧啶更傾向于失去甲基化，有些胞嘧啶更容易獲得甲基化。現在我們可以在全基因組范圍內精確定量這些動態。”

　　研究還表明，幾乎所有表觀遺傳學突變都是中性的，并不影響基因表達。“這并不出奇，因為大多數序列突變也是中性的。我們可以在這項研究的基礎上，分析表觀遺傳學突變受到的自然選擇，這是理解植物進化的重要一步，”Johannes說。

　　除了幫助人們理解植物的甲基化組，這項研究還為植物育種帶來了重要啟示。“表觀遺傳學突變能夠穩定傳遞給后代，人們可以將其作為育種工具來增加作物的產量。只不過我們目前還沒有找到設計和穩定表觀遺傳學改變的最好辦法，”Johannes說。