Neue Veröffentlichung in "Communications Biology"

Zelluläre DNA ist auf Nukleosomen gewickelt, aber wie die DNA-Methylierung auf nukleosomaler DNA erfolgt, ist nicht bekannt. In dieser Studie untersuchten wir die DNA-Methylierung von unmodifizierten sowie H3K4me3 und H3K36me3 modifizierten Mononukleosomen durch DNMT3A DNA Methyltransferase. Wir beobachteten einen Schutz von nukleosomaler DNA gegen Methylierung, aber eine effiziente Methylierung der Linker DNA, was darauf hindeutet, dass für eine vollständige DNA-Methylierung eine Zusammenarbeit mit einer Chromatin-Remodeling-Aktivität erforderlich sein wird. Wir zeigen, dass H3K4me3 die Methylierung in der Nähe des Nukleosomens reduziert, während H3K36me3 eine stimulierende Wirkung auf die Methylierung der Linker-DNA hat. Bemerkenswerterweise war die Stimulation durch H3K36me3 unabhängig von der PWWP-Domäne der DNMT3A, was eine neue Rolle von H3K36me3 bei der direkten Stimulierung der Linker-DNA-Methylierung durch DNMT3A dokumentiert. Weitere Studien deuten darauf hin, dass die K36-Methylierung die Wechselwirkung des H3 N-terminalen Endes mit der Linker-DNA behindert und dadurch DNMT3A einen besseren Zugang zur DNA verschafft. Darauf aufbauend schlagen wir ein Evolutionsmodell vor, in dem die direkte Stimulierung der DNA-Methylierung durch H3K36me3 seiner PWWP-Domänen-vermittelten Signalwirkung vorausging.