组蛋白的甲基化修饰如何影响基因转录活性？

在哺乳动物基因组的精细调控中，组蛋白扮演着关键角色，其存在形式多种多样。每个核小体，由八个组蛋白亚基（两个H2A，两个H2B，两个H3，两个H4）和147bp DNA构成，其核心部分保持着相对稳定的状态，但N端部分却能接受各种修饰，如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化以及ADP核糖基化等。这些修饰手段直接作用于基因的表达活性。

其中，甲基化是重要的组蛋白修饰方式。它主要影响赖氨酸和精氨酸残基，赖氨酸可被一、二、三甲基化，而精氨酸仅限于一、二甲基化。在H3组蛋白上，有五个赖氨酸位点可供甲基化。H3K4的甲基化通常与活跃的转录起始区域相关，而在H3K9上发现的甲基化则与基因转录的抑制和异染色质状态紧密相连。EZH2酶能够使H3K27甲基化，从而导致相关基因的沉默，并与X染色体失活过程有关。最后，H3K36的甲基化则与基因的激活转录过程密切相关。