《Nature Neuroscience》神经元类型特异性基因表达的维持依靠MeCP2 与非 CG DNA 甲基化

哺乳动物神经元多样性由微妙基因表达差异决定，但相关调控机制不明。研究人员开展关于 MeCP2 和非 CG DNA 甲基化（mCA）调控神经元多样性的研究，发现 MeCP2 可维持转录组多样性，调节长基因表达，这有助于理解大脑细胞多样性的维持机制。

　　

神经元特异性 DNA 甲基化和基因内增强子会作用于雷特综合征蛋白 —— 甲基-CpG 结合蛋白 2（MeCP2 ），以此调控那些能够区分密切相关神经元类型的基因，这表明在发育障碍中，精细的神经元特化过程可能会出现异常。

哺乳动物神经元的多样性是由细微的基因表达差异所界定的，而维持这些差异或许需要特殊的机制。神经元独特地表达基因组中最长的基因，并利用非 CG DNA 甲基化（mCA）以及雷特综合征蛋白 MeCP2 来控制基因表达。然而，这些独特的基因结构和分子机制是否对神经元的多样性起到调控作用，目前仍有待探索。

在此项研究中，科研人员运用基因组和空间转录组分析技术，证实了 MeCP2 能够维持密切相关神经元类型之间的转录组多样性。他们还发现，不同神经元群体对 MeCP2 缺失的易感性会因整体 mCA 水平的不同而有所差异，并深入剖析了驱动 MeCP2 基因调控共性与差异的甲基化模式。研究显示，MeCP2 能够调控富含 mCA 的长基因，这些基因被称为 “反复调节” 基因，即在许多密切相关的神经元类型之间存在差异表达，其中就包括视觉皮层中依赖于空间差异和视觉的基因程序。由此可见，MeCP2 能够维持神经元类型特异性的基因程序，进而促进大脑中的细胞多样性。