摘要：DNA甲基化（5-甲基胞嘧啶）是一种重要的表观遗传修饰，对转录调控、植物生长发育至关重要。已有大量研究表明，DNA甲基化会影响TF的结合，从而调控下游基因的表达。随着研究深入，研究者们发现DNA甲基化不仅抑制某些结合，也能促进TF的结合。但DNA甲基化如何与T

DNA甲基化（5-甲基胞嘧啶）是一种重要的表观遗传修饰，对转录调控、植物生长发育至关重要。已有大量研究表明，DNA甲基化会影响TF的结合，从而调控下游基因的表达。随着研究深入，研究者们发现DNA甲基化不仅抑制某些结合，也能促进TF的结合。但DNA甲基化如何与TF二聚体协同一起调控下游生理功能在很大程度上仍然未知。

近期发表在《International Journal of Molecular Science》上的一项研究“Cytosine Methylation Changes the Preferred Cis-Regulatory Configuration of Arabidopsis WUSCHEL-Related Homeobox 14”首次揭示了DNA甲基化可改变拟南芥WUSCHEL-Related Homeobox 14（WOX14）转录因子的二聚体偏好，从而重塑其下游转录调控网络。

在这项研究中，作者利用新开发的Methyl-SELEX和DAP-seq技术，通过引入甲基化胞嘧啶，系统探究DNA甲基化对TF结合特异性的影响。作者系统鉴定了WOX14的65个motif模型和51039个潜在的基因组结合位点。总体而言，5mC抑制WOX14单体与DNA的结合，但促进其二聚体的结合，并且甲基化对胞嘧啶与WOX14的亲和力的影响是位置依赖性的。值得注意的是，WOX14最偏好的同源二聚体构型在甲基化后从ER1变为ER0。这种偏好转变可能通过改变WOX14的结合位点，影响其调控的基因网络。进一步的基因本体（GO）分析显示，ER0和ER1各自调控不同的生物过程，表明DNA甲基化通过改变WOX14的结合偏好，可能重塑其下游的转录调控网络。

为探索DNA甲基化对WOX14全基因组结合位点的影响，我们比较了DAP和ampDAP文库同时将新开发的Methyl-SELEX方法推广并建立了Methyl-ampDAP。对DAP-seq、ampDAP-seq和Methyl-ampDAP-seq分析我们发现，甲基化条件下WOX14优先结合ER0位点，且在Methyl-ampDAP中的ER0的峰数量和结合峰强度与ampDAP相比均有显著增加。

图2. WOX14在有无甲基化下的全基因组结合

图3. 胞嘧啶甲基化改变WOX14偏好二聚体构象和调控功能

这项研究为理解DNA甲基化如何影响转录因子结合及其对基因调控网络的影响提供了新的视角。未来深入探讨这种机制在植物生长发育和环境适应中的作用，将有助于进一步揭示表观遗传修饰在植物生命活动中的关键功能。

福建农林大学硕士研究生蒋定坤和张鑫凤为该论文共同第一作者，郭洪洪讲师和朱方捷教授为该论文共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金项目、福建省自然科学基金项目以及福建省重大专项项目的资助。

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来源：小浩的科学世界