我校食品院张和平团队在《Nature Communications》发表最新研究成果

5月6日，由我校作为第一单位、唯一通讯单位完成的“腺嘌呤甲基化在副干酪乳酪杆菌生理学中的作用”（Roles of adenine methylation in the physiology of  Lacticaseibacillus paracasei）研究成果发表于国际知名期刊《Nature Communications》。

DNA甲基化是细菌一种常见的表观遗传机制，通过将一个甲基转移到胞嘧啶和腺嘌呤的特定位置形成5-甲基胞嘧啶、4-甲基胞嘧啶或6-甲基腺嘌呤（6mA）。作为一种不同于基因序列的遗传修饰方式，DNA甲基化与许多生物学特性密切相关，包括染色体复制、基因组稳定、纠正DNA错配和细胞周期偶联转录。6mA是最普遍的一种甲基化方式，也是副干酪乳酪杆菌的重要表观遗传修饰方式，但其在副干酪乳酪杆菌中的生理功能却鲜为人知。

该成果以副干酪乳酪杆菌为研究对象，利用多组学和高通量染色体构象捕获技术系统研究了6mA甲基化修饰在副干酪乳酪杆菌中的作用。研究结果显示，6mA甲基化修饰位点的分布情况在28个副干酪乳酪杆菌的基因组中各不相同。在群体水平，副干酪乳酪杆菌甲基化位点的分布偏向于碳水化合物代谢基因。甲基化基因pglX缺失突变株在6mA修饰方面有缺陷，显示出转录组的改变，但在生长和基因组空间组织结构方面只有微小的变化。本研究揭示了6mA甲基化在副干酪乳酪杆菌中的潜在生理作用，为食品发酵工艺的优化提供了重要的理论基础。

图1 副干酪乳酪杆菌的种内基因组相似性、核心基因组和泛基因组

图2 副干酪乳酪杆菌分离株中甲基化位点的基序偏向性分析和分布情况

图3 差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白质（DEPs）功能分类和代谢通路富集分析