Chemische Markierungen können Gene stilllegen, ohne die zugrundeliegende Sequenz zu verändern. DNA-Methylierung ist die Anlagerung einer Methylgruppe, üblicherweise an Cytosinbasen in CpG-Dinukleotiden. Eine starke Methylierung in Promotorregionen unterdrückt typischerweise die Transkription.

Das Methylierungsmuster wird während der Entwicklung festgelegt und kann durch Methyltransferasen über Zellteilungen hinweg aufrechterhalten werden. Umweltfaktoren, Alter und Krankheitszustände verändern das Methylierungsprofil. Eine abnorme Methylierung trägt zur Krebsentstehung bei, indem sie Tumorsuppressorgene inaktiviert oder Onkogene aktiviert.

Forscher kartieren die Methylierung mithilfe von Bisulfit-Sequenzierung und Array-basierten Methoden. Bei Säugetieren ist die Methylierung essenziell für die Inaktivierung des X-Chromosoms und das genomische Imprinting. Demethylierende Medikamente werden in bestimmten Krebstherapien eingesetzt, um stillgelegte Gene zu reaktivieren. Die Markierung ist reversibel und verknüpft so Umwelteinflüsse mit der langfristigen Genregulation.

• Anlagerung von Methylgruppen an DNA
• Tritt üblicherweise an CpG-Stellen auf.
• Unterdrückt häufig die Genexpression
• Vererbbar durch Zellteilung