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The microbiota programs DNA methylation to control intestinal homeostasis and inflammation.
Nature Microbiology ( IF 20.5 ) Pub Date : 2020-02-03 , DOI: 10.1038/s41564-019-0659-3 Ihab Ansari 1 , Günter Raddatz 2 , Julian Gutekunst 2 , Meshi Ridnik 1 , Daphne Cohen 1 , Monther Abu-Remaileh 1 , Timur Tuganbaev 3 , Hagit Shapiro 3 , Eli Pikarsky 4 , Eran Elinav 3 , Frank Lyko 2 , Yehudit Bergman 1
Nature Microbiology ( IF 20.5 ) Pub Date : 2020-02-03 , DOI: 10.1038/s41564-019-0659-3 Ihab Ansari 1 , Günter Raddatz 2 , Julian Gutekunst 2 , Meshi Ridnik 1 , Daphne Cohen 1 , Monther Abu-Remaileh 1 , Timur Tuganbaev 3 , Hagit Shapiro 3 , Eli Pikarsky 4 , Eran Elinav 3 , Frank Lyko 2 , Yehudit Bergman 1
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Although much research has been done on the diversity of the gut microbiome, little is known about how it influences intestinal homeostasis under normal and pathogenic conditions. Epigenetic mechanisms have recently been suggested to operate at the interface between the microbiota and the intestinal epithelium. We performed whole-genome bisulfite sequencing on conventionally raised and germ-free mice, and discovered that exposure to commensal microbiota induced localized DNA methylation changes at regulatory elements, which are TET2/3-dependent. This culminated in the activation of a set of 'early sentinel' response genes to maintain intestinal homeostasis. Furthermore, we demonstrated that exposure to the microbiota in dextran sodium sulfate-induced acute inflammation results in profound DNA methylation and chromatin accessibility changes at regulatory elements, leading to alterations in gene expression programs enriched in colitis- and colon-cancer-associated functions. Finally, by employing genetic interventions, we show that microbiota-induced epigenetic programming is necessary for proper intestinal homeostasis in vivo.
中文翻译：
微生物群对DNA甲基化进行编程，以控制肠内稳态和炎症。
尽管已对肠道微生物组的多样性进行了大量研究，但对它在正常和致病条件下如何影响肠道稳态的知之甚少。最近提出表观遗传机制在微生物群和肠上皮之间的界面上起作用。我们在常规饲养和无菌的小鼠上进行了全基因组亚硫酸氢盐测序，发现暴露于共生微生物区会导致调节元件上的局部DNA甲基化变化，这是TET2 / 3依赖性的。这最终导致了一组“早期前哨”反应基因的激活，以维持肠道的动态平衡。此外，我们证明暴露于右旋糖酐硫酸钠引起的急性炎症中的微生物会导致DNA甲基化和染色质在调节元件上的可及性发生变化，从而导致基因表达程序发生改变，这些基因表达程序富含结肠炎和结肠癌相关功能。最后，通过采用遗传干预，我们表明微生物群诱导的表观遗传程序对于体内适当的肠道稳态是必要的。
更新日期：2020-02-03
中文翻译：
微生物群对DNA甲基化进行编程，以控制肠内稳态和炎症。
尽管已对肠道微生物组的多样性进行了大量研究，但对它在正常和致病条件下如何影响肠道稳态的知之甚少。最近提出表观遗传机制在微生物群和肠上皮之间的界面上起作用。我们在常规饲养和无菌的小鼠上进行了全基因组亚硫酸氢盐测序，发现暴露于共生微生物区会导致调节元件上的局部DNA甲基化变化，这是TET2 / 3依赖性的。这最终导致了一组“早期前哨”反应基因的激活，以维持肠道的动态平衡。此外，我们证明暴露于右旋糖酐硫酸钠引起的急性炎症中的微生物会导致DNA甲基化和染色质在调节元件上的可及性发生变化，从而导致基因表达程序发生改变，这些基因表达程序富含结肠炎和结肠癌相关功能。最后，通过采用遗传干预，我们表明微生物群诱导的表观遗传程序对于体内适当的肠道稳态是必要的。
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