西亚试剂：仅根据DNA序列即可确定表观基因组情况

一种新的计算方法可以根据DNA序列来预测表观遗传学标志和DNA甲基化模式。

人们长久以来都拥有一个遥不可及的目标——根据某基因位点上的DNA序列，就能够预测出该位点上的基因调控活性。在本期的《自然方法》(Nature Methods)期刊中，Whitaker等人朝着这一目标迈出了一大步。他们构建出了一系列计算模型，只需要利用DNA序列数据，就可以非常准确地预测出组蛋白标志和DNA甲基化的位置。这些前所未有的研究结果可以证明：细胞的大部分表观遗传状态都来源于自身的基因组序列。Whitaker等人在一般细胞和特殊细胞中，确定了一些特殊的、可能会对特定表观遗传学标志的存在与否产生巨大影响的DNA序列模体。

同一有机体内的细胞通常都具有完全相同的基因组序列，但是不同类型的细胞却呈现出完全不同的基因表达情况。每个细胞会利用表观遗传因子，在特定的基因位点上做上转录激活和抑制的标记。这些表观遗传因子包括DNA自身的甲基化以及组蛋白(即可将DNA组装成染色质的蛋白质)的共价修饰，其中被研究得最多的组蛋白修饰是核心组蛋白H3赖氨酸残基的甲基化和乙酰化。这些组蛋白修饰具有以下功能：传递细胞身份标识、激活和抑制转录过程、对重要的基因调控元件(例如转录起始位点和增强子)进行标记。在此我们将所有组蛋白修饰和DNA甲基化的分布情况作为细胞的表观遗传状态。

同一类型的细胞在发育过程中会倾向于出现相类似的表观遗传状态。为了能够在任意基因位点上重新生成细胞类型特异性的表观遗传状态，细胞需要用到两种信息来源。这两种信息来源包括：该基因位点上曾经出现过、昙花一现的表观遗传学特征，以及更为稳定的DNA序列。由于细胞在发育过程中仅仅凭借这些信息就能够很可靠地重新生成自身的表观基因组，因此我们应该也能够采用计算模型，根据相同的信息来预测细胞的大部分表观遗传状态。直到如今，人们才真正地认识到了这种理论上的可能性。

Whitaker等人研发出了一套名为Epigram的软件应用程序，可以根据DNA序列模体的信息来预测DNA甲基化和组蛋白修饰的情况。他们利用DNA序列数据、染色体免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation–sequencing, ChIP-seq)数据和methylC-seq数据构建了这一计算模型。在特定类型的细胞中，DNA序列模体与细胞特异性表观遗传标志之间存在着关联，而他们根据这种关联来鉴定这些DNA序列模体。他们也表明，有一些DNA序列模体往往会专门出现在表观遗传标志富集区域的中心或边缘。

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