Nature子刊：压力会让大脑基因的表观遗传发生改变

近日，Nature Communications杂志上的一项研究发表了一种此前在动物机体中功能尚未明确的DNA修饰：A（腺嘌呤）甲基化。研究人员认为，在压力条件下大脑似乎更容易出现这种腺嘌呤甲基化，并且可能在神经精神疾病中扮演者重要角色。

我们知道，基因功能不仅仅可以由DNA序列决定，当细胞核DNA序列没有改变时，基因功能仍然能够发生可逆的、可遗传的改变，这就是我们熟知的表观遗传现象。在这种改变中，最常见的就是DNA修饰（如甲基化修饰）。

DNA碱基C（胞嘧啶）上的甲基化（5-methyldeoxycytosine，5mC）是哺乳动物基因组中最常见的一种表观遗传学修饰，由DNA甲基转移酶催化，通常情况下能够沉默基因的表达。在原核生物中，还存在另一种甲基化修饰——N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenine，6mA），它能参与细菌抵御噬菌体入侵的过程，主要在宿主防御系统中起作用。以前，科学家们认为真核生物基因组中的甲基化修饰类型只有5mC。但随着基因组学的发展，科学家们发现在真核生物，比如昆虫和哺乳动物基因组中也存在6mA修饰现象。但是，对于6mA在哺乳动物中的具体功能，科学家们知之甚少。

Emory大学医学院的Peng Jin博士团队研究和他们的同事研究了小鼠大脑的前额叶皮层区域基因的6mA修饰情况，这些小鼠受到来自环境的压力。科学家们发现，在压力条件下，小鼠脑细胞DNA中的N6-甲基腺嘌呤含量增加了4倍。甲基腺嘌呤修饰主要出现在内含子和基因间隔区。全基因组6mA和转录组分析发现，6mA的动态变化与一组上调的神经元基因或下调的LINE（ long interspersed nuclear element）转座子表达的负相关。

压力诱导的甲基腺嘌呤变化所影响的基因与神经精神疾病有关的基因重叠，不过这一联系还需要进一步调查。科学家们推测， 6mA对压力的异常反应可能会通过异位招募DNA结合蛋白诱导神经精神疾病。

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参考资料：DNA N6-methyladenine is dynamically regulated in the mouse brain following environmental stress

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