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細胞:ヒストンH2A.ZとDNAメチル化は、相互に拮抗するクロマチン標識である

Nature 456, 7218 doi: 10.1038/nature07324

真核生物のクロマチンは機能的ドメインに分かれており、その差異は翻訳後のヒストン修飾、変異型ヒストン、DNAメチル化によって生じる。動植物ではメチル化は転写開始抑制と結びついており、転位因子にみられることが多い。真核生物の発生には適切なメチル化パターンが極めて重要であり、また、メチル化異常が誘発するがん抑制遺伝子のサイレンシングは、ヒトのがんに共通にみられる特徴の1つである。メチル化とは対照的に、変異型ヒストンH2A.ZはSwr1ATPアーゼ複合体によって遺伝子の5′末端近くに選択的に配置され、その周辺を転写されやすい状態にする。DNAメチル化とH2A.Zがどのような仕組みで転写に影響を及ぼすのかは、ほとんど解明されていない。今回我々は、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)のDNAメチル化領域は、H2A.Zの量が少ないことを明らかにする。H2A.Zが排除されてみられないのは、活発に転写されている遺伝子の本体部分およびメチル化されたトランスポゾンのメチル化DNA部位だった。DNAメチル化の減少と増加の両方を引き起こすMET1 DNAメチルトランスフェラーゼの変異は、H2A.Zの配置には正反対の変化(増加と減少)を引き起こしたが、H2A.Zを配置するSwr1複合体のPIE1サブユニットの変異はゲノム全体の高度メチル化につながった。これらの知見は、DNAメチル化はH2A.Zを排除することによってクロマチン構造を変化させて遺伝子サイレンシングに影響し、H2A.ZはDNAメチル化から遺伝子を保護していることを示唆している。

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