DNA甲基化(DNA methylation)為DNA化學修飾的一種形式,能夠在不改變DNA序列的前提下,改變遺傳表現。所謂DNA甲基化是指在DNA甲基化轉移酶的作用下,在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共價鍵結合一個甲基基團。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變,從而控製基因表達。
DNA甲基化通常抑製基因轉錄,但是在某些情況下,它也激活基因轉錄。無論是哪種情形,DNA甲基化的下遊因子仍然在很大程度上是未知的。
在一項研究中,來自美國、中國和德國的研究人員通過使用比較相互作用組學(comparative interactomics)方法,在擬南芥中分離出與發生甲基化的DNA相結合的蛋白。兩種SU(VAR)3-9同源蛋白--轉錄抗沉默因子SUVH1和SUVH3---是潛在的甲基化讀取蛋白(methylation reader)。SUVH1和SUVH3在體外結合發生甲基化的DNA,在體內與常染色體甲基化存在關聯,而且與兩個含DNAJ結構域的同源蛋白DNAJ1和DNAJ2結合在一起形成一種複合物。DNAJ1的異位招募會增強植物、酵母和哺乳動物中的基因轉錄。
因此,蛋白SUVH1和SUVH3結合到發生甲基化的DNA上,並招募DNAJ1和DNAJ2來增強鄰近的基因表達,從而抵消轉座子插入到基因附近產生的抑製作用。這表明通過平衡抑製轉錄的作用和激活轉錄的作用,DNA甲基化能夠發揮著微調基因表達的作用。