DNA甲基化、组蛋白变体、组蛋白修饰和核小体定位是真核生物表观遗传调控的途径。另一方面，细菌缺乏组蛋白和核小体；因此，他们主要使用DNA甲基化作为他们的表观遗传基因调控。细菌基因组中有三种不同类型的DNA甲基化：N4-甲基胞嘧啶（4mC）、N6-甲基腺嘌呤（6mA）和5-甲基胞嘧啶（5mC）。甲基转移酶（MTase）通过从S-腺苷-l-甲硫氨酸（SAM）转移一个甲基基在靶碱基上使DNA甲基化。每个细菌基因组中只有少数序列基序是MTASE的靶标。在大肠杆菌中，5ʹ-GATC-3ʹ被DNA腺嘌呤甲基化酶（Dam）靶向，5ʹ-CCWGG-3ʹ被DNA-胞嘧啶甲基转移酶（Dcm）靶向。整个细菌界甲基化基序的巨大多样性源于MTase特异性结构域的巨大差异。
DNA甲基化参与了细菌生物学中的重要途径，如将染色体分配给子细胞、DNA复制的时间、DNA修复以及对特定DNA区域甲基化状态敏感的质粒的转位和结合转移的时间。在细菌中，大多数表观遗传系统使用DNA甲基化来调节特定的DNA-蛋白质相互作用。该系统包括DNA甲基化酶和DNA结合蛋白，它们结合与甲基化位点重叠的DNA序列，从而阻止该靶位点的甲基化。反过来，目标位点的甲基化抑制蛋白质结合，产生目标位点的两种可选甲基化状态——甲基化和非甲基化。
大多数MTASE的详细序列目标和作用仍然未知，这可归因于缺乏识别6mA和4mC类型的高通量工具和方法。虽然检测真核细胞5mC等方法的发展相对繁荣，但在同一时期，促进原核（细菌）基因组中DNA甲基化形式鉴定的方法取得了微小进展。最近，新的表观基因组学测序欧宝体育官网网址一些技术已经开始解决这个问题，如表1所示。具体来说，单分子、实时或SMRT测序首次使三种主要细菌DNA甲基化形式同时被识别，但根据甲基化形式的欧宝体育官网网址不同具有不同的敏感性。
表1。目前用于原核生物DN欧宝体育官网网址A甲基化检测的DNA测序方法（Beaulaurier等, 2019)。
如图1所示，细菌甲基组的全面定位需要包含基序和MTASE。对于所有三种甲基化类型，细菌基因组中DNA甲基化的发生是高度模体驱动的。在识别甲基化基序时，需要注意的是，如果一个基序被MTase靶向，大多数情况下，超过95%的基序事件是甲基化的。对于产生MTase基序甲基化的鉴定，同源性搜索和基因预测工具（如SEQWARE）有助于鉴定具有高概率编码RM系统成分（如负责限制、MTase活性和特异性的亚单位）的基因。RM系统通常会导致转换效率低下。作为解决方案，适当穿梭载体的有效设计必须包括甲基化模式，以提供载体中易受宿主RM系统限制的基序位点的最佳甲基化或减少。
图1。细菌（Beaulaurier）中甲基鉴定的综合步骤等2019)
参考文献
- Beaulaurier J，Schadt EE，方G.利用现代测序技术破译细菌表观基因组。欧宝体育官网网址《自然》杂志评论遗传学。2019, 20(3).
- Casadesús J，Low D.细菌世界中的表观遗传基因调控.微生物学和分子生物学评论。2006, 70(3).
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