Interindividuelle epigenetische Variabilität, insbesondere in der DNA-Methylierung, wird zunehmend als bedeutender Faktor für die phänotypische Diversität bei Säugetieren, einschließlich des Menschen, angesehen. Diese epivariablen Regionen, die nur einen kleinen Teil des Genoms ausmachen, werden stark von genetischen und Umweltfaktoren beeinflusst, insbesondere während der frühen Entwicklung. In diesem Zusammenhang wurde die epigenetische Variabilität der DNA-Methylierung als eine adaptive Kraft vorgeschlagen, die an verschiedenen Umweltreaktionen beteiligt ist. Bei Fischen und anderen Wirbeltieren ist bekannt, dass Umweltfaktoren die Gesundheit, Leistung und das Wohlbefinden beeinflussen, wahrscheinlich durch die Veränderung des epigenetischen Landschafts. Ob interindividuelle epigenetische Variabilität zur phänotypischen Plastizität von Fischen beiträgt, ist jedoch unbekannt. Hier liefern wir eine erste Beschreibung der interindividuellen Variabilität des Methyloms der Regenbogenforelle mittels eines Whole-Genome-Bisulfite-Sequencing-Ansatzes in einer isogenen Linie, um genetische Variation zu minimieren. Variable Methylierungsregionen wurden in den Geweben von Leber und Hypothalamus von 12 replizierten Fischen identifiziert und waren an regulatorischen Elementen von Genen, wie Promotoren und ersten Introns, angereichert. Die Gen-Ontologie-Analyse offenbarte funktionale Cluster, die mit zellulärer Entwicklung, neuronaler Kommunikation, metabolischem Gleichgewicht und Immunreaktion in Zusammenhang stehen. Interessanterweise werden einige variabel methylierte Regionen an denselben genomischen Loci in beiden Geweben gefunden und zeigten eine starke intraindividuelle Korrelation der Methylierungsniveaus, was auf eine Etablierung während der frühen Embryogenese hindeutet. Insgesamt zeigt unsere Arbeit die Existenz interindividueller epigenetischer Variabilität bei Regenbogenforellen und bietet wertvolle Einblicke in die regulatorische Funktion der Variation der DNA-Methylierung, die wahrscheinlich an Entwicklungs- und physiologischen Prozessen beteiligt ist.
Gaëlle et al. (Dienstag) haben diese Frage untersucht.