DNA的小开关? 诺贝尔奖得主分享DNA甲基化研究成果

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第十届国际基因体研讨会(10th International Conference of Genomics),特别邀请1993年诺贝尔生理医学奖得主 Richard Roberts在大会发表学术演讲,主题为:探索细菌的甲基化体(Exploring Bacterial Methylomes)。

近年来随着分子生物技术的进展,从基因体研究发现,生物体基因表现的多样性与生理表征不仅来自DNA序列的不同,还受到来自于外界环境影响而产生的DNA修饰,进而影响基因表现的活跃程度和讯息传递路径,让生物体对于外界环境刺激做出适当的基因表现和生理反应,称之为表征基因体学(Epi-genetics) 。其中,DNA甲基化(DNA Methylation),已经被证实能够关闭基因表现,造成基因沉默(Gene silencing)的调控现象。最近Richard Roberts研究团队以微生物体为研究模型,发现DNA methyltransferase还会影响限制酶修饰系统(Restriction-Modification system)的调控机制。

DNA methyltransferase
图片来源:worldwide.promega.com

Richard Roberts表示,早年对于DNA甲基化的研究分析方法非常困难,直到2012年SMRT定序(Single Molecule Real-Time sequencing) 的问世,使得基因定序的精准度又更加提升,让相似性非常高的微生物基因体序列能够更容易被正确辨识,methyltransferase recognition sequence位置得以定位,进而让methyltransferase的功能和角色能被清楚了解,至今我们团队已经在微生物体身上发现多达27种的methyltransferase,分别对于限制酶修饰系统(Restriction-Modification system)I、II、III做出不同的调控机制。

生物体的基因调控机制远比我们想像得还要复杂,但我们现在拥有了更强大的基因定序方法和生物资讯(Bio-informatics)演算工具,未来关于表征基因体学(Epi-genetics)领域的研究与应用将会更加的蓬勃发展。

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