Epigenetic regulation of the honey bee transcriptome: unravelling the nature of methylated genes.
Epigenetic regulation of the honey bee transcriptome: unravelling the nature of methylated genes.
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蜜蜂转录组的表观遗传调控：揭示甲基化基因的本质。
DOI：
10.1186/1471-2164-10-472
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发表时间：
2009-10-14
期刊：
影响因子：
4.4
通讯作者：
Maleszka R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Foret S;Kucharski R;Pittelkow Y;Lockett GA;Maleszka R
通过甲基化对DNA进行表观遗传修饰是真核生物进化中的关键发明之一。它为基因活动的转换、稳定表型的维持以及环境和基因组信号的整合提供了来源。虽然这一过程在真核生物中广泛存在，但甲基化的模式及其相关的生物学作用不仅在不同谱系中有显著差异，而且往往知之甚少。此外，多细胞生物中DNA甲基化的进化起源仍然是个谜。在这里，我们使用了一种新的“表观遗传”模型，社会蜜蜂蜜蜂，以获得深入了解甲基化基因的意义。我们结合基因组规模的生物信息学和选定的基因的亚硫酸氢盐测序的几种组织的微阵列分析，研究蜜蜂甲基化。我们发现，大约35%的注释蜜蜂基因被高度保守的DNA甲基化系统甲基化的CpG二核苷酸。我们表明，在这个物种中的甲基化基因的一个统一的特点是其广泛的表达模式和相关的“管家”的角色。相反，参与更严格调控的空间或时间功能的基因被预测为未甲基化的。我们的数据表明，蜜蜂使用基因内区域的CpG甲基化作为一种表观遗传机制，以控制广泛表达的基因的活性水平，这些基因可能是几乎所有类型细胞中保守的核心生物过程所需的。我们讨论了我们的研究结果对基因组规模的调控网络结构和真核生物中DNA甲基化作用的演变的影响。我们的研究结果在新出现的证据表明环境因素可以影响某些基因的表观遗传设置并导致严重的代谢和行为障碍的背景下尤为重要。
Epigenetic modification of DNA via methylation is one of the key inventions in eukaryotic evolution. It provides a source for the switching of gene activities, the maintenance of stable phenotypes and the integration of environmental and genomic signals. Although this process is widespread among eukaryotes, both the patterns of methylation and their relevant biological roles not only vary noticeably in different lineages, but often are poorly understood. In addition, the evolutionary origins of DNA methylation in multicellular organisms remain enigmatic. Here we used a new 'epigenetic' model, the social honey bee Apis mellifera, to gain insights into the significance of methylated genes. We combined microarray profiling of several tissues with genome-scale bioinformatics and bisulfite sequencing of selected genes to study the honey bee methylome. We find that around 35% of the annotated honey bee genes are expected to be methylated at the CpG dinucleotides by a highly conserved DNA methylation system. We show that one unifying feature of the methylated genes in this species is their broad pattern of expression and the associated 'housekeeping' roles. In contrast, genes involved in more stringently regulated spatial or temporal functions are predicted to be un-methylated. Our data suggest that honey bees use CpG methylation of intragenic regions as an epigenetic mechanism to control the levels of activity of the genes that are broadly expressed and might be needed for conserved core biological processes in virtually every type of cell. We discuss the implications of our findings for genome-scale regulatory network structures and the evolution of the role(s) of DNA methylation in eukaryotes. Our findings are particularly important in the context of the emerging evidence that environmental factors can influence the epigenetic settings of some genes and lead to serious metabolic and behavioural disorders.
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高度社会性蜜蜂意大利蜜蜂种姓分化的分子决定因素。
影响因子：
--
作者：
Barchuk AR;Cristino AS;Kucharski R;Costa LF;Simões ZL;Maleszka R
通讯作者：
Maleszka R
DOI：
10.1016/s0169-328x(01)00325-4
发表时间：
2002-03-28
期刊：
MOLECULAR BRAIN RESEARCH
影响因子：
--
作者：
Kucharski, R;Maleszka, R
通讯作者：
Maleszka, R
影响因子：
3.1
作者：
Kucharski, R;Maleszka, R
通讯作者：
Maleszka, R
影响因子：
5.8
作者：
Lehmussola, Antti;Ruusuvuori, Pekka;Yli-Harja, Olli
通讯作者：
Yli-Harja, Olli
影响因子：
4.1
作者：
Field, LM
通讯作者：
Field, LM