（通讯员：马宾）当细菌基因组研究早已迈入“群体时代”，细菌表观基因组却仍在很大程度上停留于“单菌株时代”。DNA甲基化不改变DNA序列，却能够在基因组之上增加一层影响细菌进化、环境适应和致病性的调控信息。那么，这层“隐藏的遗传信息”能否像基因组一样，在群体尺度上被系统解析？
近日，98堂-98色花堂
动物科学技术98堂、动物医98堂金卉教授团队在国际期刊《Advanced Science》发表题为“A Pan-Methylome Framework for Population-Scale Bacterial Epigenomics”的研究论文。研究建立了面向细菌群体尺度研究的Pan-Methylome（泛甲基化组）分析框架，将细菌DNA甲基化研究由单菌株、单个位点的描述拓展至群体尺度的定量比较，为从表观遗传层面理解细菌的进化、适应与致病性提供了新的研究路径。
图1 大肠杆菌编码区与非编码区泛甲基化图谱
研究团队以来自人、猪和禽等不同宿主的大肠杆菌为研究对象，将分散在不同菌株中的甲基化信息整合为可跨菌株比较的群体表观遗传图谱。研究发现，细菌甲基化模式不仅能够“画出”与基于DNA序列构建的系统发育关系高度一致的进化图谱，还能进一步揭示群体内部的环境适应差异。在这一群体框架下，高甲基化核心基因表现出功能重要性，筛选出的19个基因经CRISPRi验证均具有准必需性；共甲基化网络还捕捉到与高致病性岛相关的毒力模块，而特定甲基化位点的改变则能够显著影响细菌对酸碱环境的适应能力。这些结果表明，Pan-Methylome不仅能够描绘细菌群体的甲基化“全景图”，还为理解细菌进化、功能、致病性和环境适应提供了一个新的群体表观遗传视角。
图2 大肠杆菌表观遗传树及表观遗传亚群性状分析
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博士后马宾为论文第一作者，98堂-98色花堂
金卉教授和武汉大学人民医院祝成亮主任技师为并列通讯作者。该研究得到国家重点研发计划等项目资助。
审核人：金卉
论文链接：//doi.org/10.1002/advs.76559
