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DNAメチル化は、多くの生物における遺伝子発現を調節する主要な制御プログラムです。メチル化による遺伝子サイレンシングは、メチル基をS-アデノシル-L-メチオニンからシトシンの炭素5位置に移す酵素であるDNAメチルトランスフェラーゼの活性を通じて起こります。DNAメチル化パターンは、de novo DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMTS）DNMT3AおよびDNMT3Bによって確立され、その後DNMT1によって維持されます。老化および加齢性疾患には、5-メチルシトシン含有量の定義された変化が含まれ、一般にゲノム全体の低メチル化とプロモーター特異的高メチル化によって特徴付けられます。エピジェネティックな景観のこれらの変化は、潜在的な病気のバイオマーカーを表しており、癌、変形性関節症、神経変性などの年齢に関連した病理に寄与すると考えられています。認知症を伴う感覚神経障害の遺伝性形態などの一部の疾患は、メチロームの変化によって直接引き起こされます。ただし、エピジェネティックな修正は可逆的であるため、治療介入の主要な標的です。DNMTを特異的に標的とする多数の薬物は、さまざまな癌の進行中の臨床試験でテストされており、完成した試験のデータは、5-アザシチジンなどの一部が標準ケアよりも優れている可能性があることを示しています。DNMT、デメチラーゼ、および関連するパートナーは、メチロームを動的に形作り、若返りに関して大きな約束を示しています。
DNAメチル化は、多くの生物における遺伝子発現を調節する主要な制御プログラムです。メチル化による遺伝子サイレンシングは、メチル基をS-アデノシル-L-メチオニンからシトシンの炭素5位置に移す酵素であるDNAメチルトランスフェラーゼの活性を通じて起こります。DNAメチル化パターンは、de novo DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMTS）DNMT3AおよびDNMT3Bによって確立され、その後DNMT1によって維持されます。老化および加齢性疾患には、5-メチルシトシン含有量の定義された変化が含まれ、一般にゲノム全体の低メチル化とプロモーター特異的高メチル化によって特徴付けられます。エピジェネティックな景観のこれらの変化は、潜在的な病気のバイオマーカーを表しており、癌、変形性関節症、神経変性などの年齢に関連した病理に寄与すると考えられています。認知症を伴う感覚神経障害の遺伝性形態などの一部の疾患は、メチロームの変化によって直接引き起こされます。ただし、エピジェネティックな修正は可逆的であるため、治療介入の主要な標的です。DNMTを特異的に標的とする多数の薬物は、さまざまな癌の進行中の臨床試験でテストされており、完成した試験のデータは、5-アザシチジンなどの一部が標準ケアよりも優れている可能性があることを示しています。DNMT、デメチラーゼ、および関連するパートナーは、メチロームを動的に形作り、若返りに関して大きな約束を示しています。
DNA methylation is a major control program that modulates gene expression in a plethora of organisms. Gene silencing through methylation occurs through the activity of DNA methyltransferases, enzymes that transfer a methyl group from S-adenosyl-L-methionine to the carbon 5 position of cytosine. DNA methylation patterns are established by the de novo DNA methyltransferases (DNMTs) DNMT3A and DNMT3B and are subsequently maintained by DNMT1. Aging and age-related diseases include defined changes in 5-methylcytosine content and are generally characterized by genome-wide hypomethylation and promoter-specific hypermethylation. These changes in the epigenetic landscape represent potential disease biomarkers and are thought to contribute to age-related pathologies, such as cancer, osteoarthritis, and neurodegeneration. Some diseases, such as a hereditary form of sensory neuropathy accompanied by dementia, are directly caused by methylomic changes. Epigenetic modifications, however, are reversible and are therefore a prime target for therapeutic intervention. Numerous drugs that specifically target DNMTs are being tested in ongoing clinical trials for a variety of cancers, and data from finished trials demonstrate that some, such as 5-azacytidine, may even be superior to standard care. DNMTs, demethylases, and associated partners are dynamically shaping the methylome and demonstrate great promise with regard to rejuvenation.
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