来自同一个体的细胞拥有相同的基因组，但不表达相同的基因。每一种类型的细胞表达一组不同的基因，使其发挥独特的功能。这是由表观基因组调控的——基因组的化学修饰(包括DNA甲基化)，它可以打开或关闭基因。除了在调节发育中的核心作用外，表观基因组还允许细胞对环境因素作出反应。最近，许多研究(称为全表观基因组关联研究)试图将环境因素与DNA甲基化模式改变和疾病联系起来。然而，大多数分析不允许确定这些甲基化位点是否以及如何影响附近基因的表达。
ISGlobal的研究员Mariona Bustamante说:“确定DNA甲基化水平和基因表达之间的关联可能有助于我们更好地解释表观基因组范围内的关联研究，并理解导致疾病的生物学过程。”她与庞贝法布拉大学的Carlos Ruiz-Arenas共同领导了这项研究。
在这项研究中，研究团队的目标是确定基因组特定位置的DNA甲基化水平与附近基因表达之间的联系，称为表达定量性状甲基化或eqtm，使用来自人类早期生命暴露(HELIX)项目的832名6-11岁儿童的血液样本。首先，评估每个样本的甲基化和基因表达水平。其次，每个基因都与最近的甲基化位点配对。该分析确定了甲基化水平与基因表达之间的近40000个显著关联。在大多数情况下，甲基化位点与被调控的基因非常接近，在59%的情况下，甲基化与基因表达水平呈负相关(即甲基化水平越高，基因表达水平越低)。只有13.8%的关联在成人中也被发现。该研究的第一作者Carlos Ruiz-Arenas解释说:“这是意料之中的，因为众所周知，DNA甲基化和基因表达随着年龄的变化而变化，然而研究设计的差异也可以解释这一点。”
Bustamante指出:“我们的研究结果提供了甲基化基因表达关联的目录，这可能成为帮助研究人员解释儿童表观基因组关联研究的有力工具。”该目录可在https://helixomics.isglobal.org/公开查阅
Identification of autosomal cis expression quantitative trait methylation (cis eQTMs) in children’s blood. eLife, 2022; 11