DNA methylation

La metilazione del DNA è stata la prima modifica epigenetica scoperta: consiste nell'aggiunta di un gruppo metile alla posizione 5 della citosina da parte delle DNA metiltransferasi ed è ereditabile attraverso la divisione cellulare. L'idrossimetilazione del DNA, generata dall'ossidazione della 5-metilcitosina ad opera degli enzimi della famiglia TET, è coinvolta nell'attivazione e disattivazione genica. La metilazione del DNA svolge un ruolo chiave nello sviluppo umano normale ed è associata alla regolazione dell'espressione genica, alla tumorigenesi e ad altre patologie genetiche ed epigenetiche.

**Modifica bisolfitica del DNA**
Il trattamento del DNA con bisolfito converte la citosina in uracile lasciando intatta la 5-metilcitosina, permettendo di ottenere informazioni sulla metilazione a risoluzione di singolo nucleotide. Le tecniche più utilizzate a valle di questo trattamento includono il sequenziamento bisolfitico, la PCR metilazione-specifica e i microarray basati sulla metilazione.

**Quantificazione della metilazione del DNA**
La metilazione del DNA è fondamentale nello sviluppo e nella differenziazione cellulare. Una diminuzione globale della 5-metilcitosina (ipometilazione) è stata proposta come marcatore molecolare in diversi processi biologici, incluso il cancro. La quantificazione globale della metilazione è quindi cruciale per comprendere il ruolo di espressione e silenziamento genico nello sviluppo di tumori e altre patologie.

**Immunoprecipitazione del DNA metilato (meDIP)**
Tecnica su larga scala basata su anticorpi, utilizzata per arricchire e isolare frammenti di DNA metilato, applicabile a studi genome-wide. Può essere abbinata a meDIP-PCR, meDIP-ChIP e meDIP-sequencing.

**Saggi per DNA metiltransferasi e demetilasi**
Le DNMT catalizzano la metilazione aggiungendo gruppi metile alla citosina, generando 5-metilcitosina. Gli enzimi della famiglia TET ossidano poi la 5-metilcitosina in 5-idrossimetilcitosina. Misurare attività e inibizione di DNMT e TET aiuta a comprendere le dinamiche del ciclo di metilazione del DNA.

**Amplificazione del DNA metilato**
La PCR metilazione-specifica (MSP) e il sequenziamento bisolfitico sono i metodi più comuni per analizzare la metilazione gene-specifica, generalmente dopo trattamento bisolfitico del DNA.