双点尖眼蝶两种季节型翅膀发育中DNA甲基化的全面表征及其在表型可塑性中的作用极为有限

《Molecular Biology and Evolution》：DNA methylation dynamics associated with seasonal wing plasticity of Bicyclus anynana butterflies

摘要

多年来，多项研究已将表型可塑性变化与基因表达变化及选择性剪接联系起来，但表观基因组调控（如DNA甲基化）在介导可塑性反应中的作用仍知之甚少。由于DNA甲基化对转录活性和前体mRNA剪接具有潜在影响——尤其是在昆虫中存在于基因体内部的甲基化——它被认为是一种极具前景的调控机制。在本研究中，我们通过在（双点尖眼蝶）两种季节型的发育翅膀中检验DNA甲基化与差异基因表达和选择性剪接之间的关联，考察了DNA甲基化的作用。两种季节型之间的甲基化差异主要集中在管家基因中，而在与翅膀或眼斑发育相关的转录因子和发育基因中，以及蜕皮激素信号通路的组分中并未发现此类差异。我们发现DNA甲基转移酶（Dnmt1）的一个拷贝在整个翅膀中呈现微弱的表达，在两种季节型中均未在眼斑或其他特定翅纹中表现出特异性表达。总体而言，我们的研究对两种季节型翅膀发育中的DNA甲基化进行了全面表征，同时为DNA甲基化在驱动两种季节型翅膀转录图谱差异及翅膀变态过程中的作用提供了极为有限的支持证据。