核基因组DNA甲基化是表观遗传的重要方式之一，主要通过对基因启动子区的甲基化修饰参与基因表达调控[5]，是在DNA甲基转移酶(DNMT)的催化下，以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)為甲基供体，将甲基转移到特定碱基的过程[6]。哺乳动物有三种主要的核基因组DNA甲基转移酶：DNMT1、DNMT3A和DNMT3B。DNMT1是最丰富的甲基转移酶，活跃在整个成年期，维持生物体的DNA甲基化活性和模式[7];DNMT3A和DNMT3B可使去甲基化的胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤位点(CpG)重新甲基化。此外，DNMT2负责将甲基基团转移到RNA而不是DNA[8];DNMT3L是DNMT3A的一个重要的调节辅因子[9]。

    2 mtDNA甲基化

    mtDNA是否受到甲基化修饰一直存在争议[10-14]。1971年，研究人员发现泥鳅胚胎线粒体中含有5-甲基胞嘧啶(5-mC)形成所必需的DNMT，表明mtDNA极可能存在甲基化修饰现象。1974年证实牛心肌线粒体中也存在5-mC[15]。2011年，在线粒体中发现了与核DNMT1同型的线粒体亚型DNMT1(mtDNMT1)，证实了mtDNMT1与线粒体的D环控制区结合并形成5-mC，调控线粒体基因表达，且mtDNMT1与线粒体基因组结合的方式与CpG二核苷酸的密度成正比[16]。DNMT3A也在线粒体中被发现，特别是在病理性神经退行性疾病条件下[17]。此外，最近的一项研究表明线粒体也可能含有DNMT3B[18] ......