DNA上的化学修饰如何使基因保持沉默

几种疾病，包括某些类型的癌症和某些神经发育状况，都具有异常的DNA甲基化模式，这是一种化学修饰，以保持基因处于“关闭”位置的方式调节基因表达。

FriedrichMiescher研究所的研究人员发现，DNA甲基化主要通过抑制转录因子与DNA的结合来保持基因沉默，转录因子是控制基因表达方式的蛋白质。这些发现促进了我们对DNA化学修饰如何调节基因表达的理解。

DNA甲基化是一个过程，通过该过程，称为甲基的化学标签被添加到核苷酸上，核苷酸是DNA的组成部分之一。当DNA甲基化发生在“CpG岛”时，即倾向于位于基因表达起始位点附近的DNA区域，基因的表达就会关闭。

然而，尚不清楚DNA甲基化主要依赖于哪个过程来阻止基因：它是否使转录因子远离DNA分子?或者它是否通过招募称为甲基-CpG结合域(MBD)蛋白的蛋白质来间接沉默基因?

为了解决这个问题，Schübeler实验室的研究人员将细胞改造为缺乏所有MBD蛋白。他们发现这并没有重新激活被DNA甲基化抑制的基因。然而，完全去除DNA甲基化确实导致了这些基因的激活。在神经元中，研究人员发现了几种转录因子，当存在甲基化时，这些转录因子不会与其首选的DNA结合位点结合。

研究人员说，这些发现表明，DNA甲基化主要通过阻止转录因子与DNA结合来保持基因沉默。