男性人群Y染色體上DNA甲基化繼承性研究（圖A. Y染色體單倍型及分化時(shí)間信息；圖B. 人群Y染色體DNA甲基化水平對(duì)比分析；圖C. Y染色體DNA甲基化信息繼承模式圖）

表觀遺傳學(xué)是與傳統(tǒng)遺傳學(xué)相對(duì)應(yīng)的概念。遺傳學(xué)以基于DNA序列的中心法則來(lái)傳遞遺傳信息，在人群中，遺傳信息在世代之間穩(wěn)定遺傳，那么表觀遺傳信息是否像遺傳信息一樣可被子代繼承，尚缺少相關(guān)有力證據(jù)。DNA甲基化是非常重要的表觀遺傳信息，是表觀遺傳學(xué)研究的重要內(nèi)容。目前，鮮少有DNA甲基化在人群中的繼承性研究，其難處在于，子代的基因組信息來(lái)源于父母雙方，其同源染色體間的交換，難以保證表觀遺傳的差異是否源于不能確定的子代與父代之間的遺傳信息的來(lái)源一致性，以及進(jìn)化和分化時(shí)間明確樣本的選擇。

近日，中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所精準(zhǔn)基因組醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫英麗課題組與上海復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院合作，就人群DNA甲基化的遺傳繼承性進(jìn)行了深入研究。首次將用于人類(lèi)學(xué)研究的人類(lèi)Y染色體DNA單倍型類(lèi)群模型應(yīng)用于人群表觀遺傳規(guī)律的研究中。Y染色體只能父子相傳，所以可以在長(zhǎng)時(shí)間人類(lèi)遺傳過(guò)程中，保持穩(wěn)定的可追溯的傳遞性。基于Y染色體遺傳變異特性，根據(jù)Y染色體上的基因突變點(diǎn)可將人群分為不同的Y染色體單倍型類(lèi)群，從而繪制人類(lèi)Y染色體譜系樹(shù)，用于研究人群在父系關(guān)系上的遷徙和發(fā)展。

該研究通過(guò)Y染色體單倍型模型對(duì)分屬于12個(gè)不同單倍型的72個(gè)男性樣本的DNA甲基化對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，Y染色體上的DNA甲基化模式無(wú)論在具有三代直系親屬關(guān)系的個(gè)體間或不同地域的同一單倍體型個(gè)體間，還是在不同單倍型個(gè)體間，均具有很強(qiáng)的保守性，這些個(gè)體間的最長(zhǎng)分化時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)5萬(wàn)年。在其中兩個(gè)單倍型樣本中，分別發(fā)現(xiàn)了樣本共有特異性差異甲基化位點(diǎn)，擴(kuò)大樣本研究發(fā)現(xiàn)，差異甲基化位點(diǎn)在該單倍型所有樣本中均存在，為單倍型特異甲基化位點(diǎn)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證位點(diǎn)甲基化差異產(chǎn)生機(jī)制，研究人員進(jìn)行了DNA序列分析，發(fā)現(xiàn)單倍型特異的甲基化差異位點(diǎn)均在序列上發(fā)生了突變，是由胞嘧啶的點(diǎn)突變所造成的甲基化水平的差異。這些研究結(jié)果顯示，在遺傳過(guò)程中，表觀遺傳信息與遺傳信息是相輔相成的，Y染色體上的DNA甲基化模式是相對(duì)保守和穩(wěn)定的，伴隨有DNA序列改變的甲基化改變可穩(wěn)定遺傳給后代，而不與SNP偶聯(lián)的可能由其他潛在因素所產(chǎn)生的甲基化改變很難遺傳給后代。

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