所有的物种都用甲基标记它们的DNA。这样做是为了调节基因表达，区分本地DNA和外来DNA，或者在复制过程中标记旧的DNA链。甲基化是由一种叫做甲基转移酶的酶来完成的，这种酶以特定的模式用甲基修饰DNA，在DNA上形成表观遗传层。

到目前为止，科学家们还没有努力分辨出哪种酶负责哪种模式。但在最近发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项新研究中，丹麦技术大学(Technical University of danish)诺和诺德基金会生物可持续性中心(Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, DTU Biosustainability)的科学家们将酶与两种细菌的特定甲基化模式结合起来。

“了解哪一种酶起着重要的作用，这为我们打开了许多应用的大门。有了这些知识，你就可以用人工甲基化体构建生物模型，模仿你想要引入DNA的菌株的甲基化模式。这样你可以确保“生存”介绍了DNA,”专家说,本文的第一作者TorbjørnØlshøj从导航系统Biosustain詹森。

当科学家们试图将外来DNA引入宿主生物，例如细菌或酵母时，常常会遇到甲基化的问题。但是，在建立生产基地(通常被称为细胞工厂)时，引入外来DNA是至关重要的，这些生产基地能够生产药物、可持续生物化学品和食品配料等。通常情况下，宿主需要来自其他生物体的基因(DNA)来产生受欢迎的化合物。

但通常情况下，宿主会排斥外来DNA并将其切成碎片，仅仅是因为甲基化模式揭示了DNA是外来的。以大肠杆菌为宿主的科学家们在引入新的DNA时，通常没有那么多问题，或者比其他的问题要少，因为大肠杆菌是众所周知的，而且相当“乖”。但转移到不太为人所知的宿主可能会成为一个大问题。

“在除大肠杆菌外的其他细菌中工作，当涉及到DNA转化时，你经常需要做大量的试验和错误，但这还不够好。你需要知识和工具。,你有一个系统的、合理的方式解决问题,“TorbjørnØlshøj Jensen说。

目的是找出，哪种酶负责哪种模式。为了揭示这一点，研究人员构建了DNA环(质粒)，其中包含一个甲基转移酶和“磁带”，其中包含多个特定DNA模式的副本。这些dna模式，称为基序，是甲基转移酶的目标。通过将两者结合，质粒表达的甲基转移酶会以特定的方式标记DNA，从而揭示酶的甲基化模式。

这是对所有甲基转移酶。然后，使用旨在揭示甲基的测序方法读取(池中的)所有质粒。这为研究人员提供了一个酶与基序结合的“文库”。

据研究小组称，这种快速识别甲基转移酶甲基化模式的方法对其他正在与DNA降解作斗争的研究人员具有很大的前景。

为了验证该方法，科学家们分析了耐高温细菌M. thermoacetica和弓形虫A. woodii的基因组。这两种细菌都是寄主，具有巨大的工业应用潜力，并在很大程度上改变了基因组。

这两种细菌总共拥有23个甲基转stransferase基因，但它们的基因组中只有12个不同的dna基序发生了修饰，这意味着并非所有的甲基转移酶都是活性的。

研究小组评估了所有23个甲基转移酶，寻找那些在基因组上活跃的。在12个基序中，有11个基序能够将活性与特定的甲基转移酶基因结合。

利用这种方法，研究小组希望设计出一种明确的“甲基化酶体”宿主——这意味着该生物体只含有想要的甲基转移酶，这将有助于将外来DNA引入非模型生物体。

这对于基于新的或不太为人所知的宿主构建细胞工厂，以及理解基因表达和细胞分化的调控都是有用的。