CpG島的DNA甲基化（DNA methylation at CpG islands）

想像你能把一個小小的「請勿閱讀」印章直接蓋在一本書的某些頁面上，而且這印章能熬過影印。細胞能對它的DNA做類似的事：它能把一個微小的化學標記、一個甲基，接到特定的鹼基上，而當這些標記密密地簇擁在一個基因的起點上方時，那個基因往往就歸於沉默。這就是DNA甲基化，哺乳動物體內最穩定、被理解得最透徹的表觀遺傳標記。

這個標記加在胞嘧啶上——DNA四種鹼基之一——把它變成5-甲基胞嘧啶，化學上仍是胞嘧啶，仍與鳥嘌呤配對，但如今在大溝裡多了一個小小的甲基凸起。在哺乳動物裡，它幾乎只發生在一個胞嘧啶緊接著同一條鏈上一個鳥嘌呤的地方，這個位置寫作「CpG」（這個p只表示連接它們的磷酸）。因為C配G、G配C，一條鏈上的一個CpG正對著另一條鏈上的一個CpG，於是這個圖案是對稱的——而這種對稱正是遺傳的訣竅：DNA複製之後，一個維持酶讀取舊鏈上的甲基標記，把它複製到新鏈上相對應的CpG處，於是圖案熬過了細胞分裂。許多基因啟動子坐落在CpG島裡，那是CpG位點異常豐富的短小區域；這些島通常被保持不甲基化、基因保持可用，但一旦某個島被甲基化，讀取蛋白和壓縮機器就開進來，基因被鎖死。

凡是一個基因必須被持久關閉的地方，DNA甲基化都很重要：它讓印記基因的一個拷貝沉默，幫著關閉雌性體內的一條X染色體，並把轉座元件和病毒殘骸永久地堵上嘴。它的失靈是疾病的核心——在癌症裡，腫瘤抑制基因常常因其CpG島被異常甲基化而被沉默，與此同時基因組其餘部分卻丟失了甲基化，而好幾種已獲批的抗癌藥正是靠剝掉這些標記起作用的。一個誠實的提醒：甲基化通常是伴隨並強化沉默，而非那個孤獨的最初起因，而且在某些基因組位置（基因體內、某些組織裡），甲基化與活躍、而非沉默相關——情境說了算。