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間信息；圖B. 人群Y染色體DNA甲基化水平對比分析；圖C. Y染色體DNA甲基化信息繼承模式圖）

表觀遺傳學是與傳統(tǒng)遺傳學相對應的概念。遺傳學以基于DNA序列的中心法則來傳遞遺傳信息，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，是表觀遺傳學研究的重要內容。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源一致性，以及進化和分化時間明確樣本的選擇。

近日，中國科學院北京基因組研究所精準基因組醫(yī)學重點實驗室孫英麗課題組與上海復旦大學生命科學學院合作，就人群DNA甲基化的遺傳繼承性進行了深入研究。首次將用于人類學研究的人類Y染色體DNA單倍型類群模型應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，所以可以在長時間人類遺傳過程中，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可將人群分為不同的Y染色體單倍型類群，從而繪制人類Y染色體譜系樹，用于研究人群在父系關系上的遷徙和發(fā)展。

該研究通過Y染色體單倍型模型對分屬于12個不同單倍型的72個男性樣本的DNA甲基化對比分析發(fā)現(xiàn)，Y染色體上的DNA甲基化模式無論在具有三代直系親屬關系的個體間或不同地域的同一單倍體型個體間，還是在不同單倍型個體間，均具有很強的保守性，這些個體間的最長分化時間可長達5萬年。在其中兩個單倍型樣本中，分別發(fā)現(xiàn)了樣本共有特異性差異甲基化位點，擴大樣本研究發(fā)現(xiàn)，差異甲基化位點在該單倍型所有樣本中均存在，為單倍型特異甲基化位點。為了進一步驗證位點甲基化差異產(chǎn)生機制，研究人員進行了DNA序列分析，發(fā)現(xiàn)單倍型特異的甲基化差異位點均在序列上發(fā)生了突變，是由胞嘧啶的點突變所造成的甲基化水平的差異。這些研究結果顯示，在遺傳過程中，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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