DNA甲基化是一种表观遗传学修饰，是指在DNA分子的胞嘧啶（C）碱基上添加一个甲基基团（-CH3），形成5-甲基胞嘧啶（5mC）。这种化学修饰不会改变DNA序列，但可以影响基因表达和调控。
DNA甲基化通常发生在基因启动子区域或CpG岛（富含CpG二核苷酸的区域），其中CpG是胞嘧啶和鸟嘌呤相邻的一对碱基。高密度的CpG岛通常与基因启动子相关联，而这些区域的甲基化会导致转录抑制，即基因沉默。此外，DNA甲基化还参与染色质结构的调节、X染色体失活以及基因组稳定性等生物学过程。
DNA甲基化由DNA甲基转移酶（DNMTs）催化完成，包括DNMT1、DNMT3A和DNMT3B等。DNMT1主要负责维持性甲基化，即在细胞分裂时复制DNA时将甲基化状态传递给新合成的链；而DNMT3A和DNMT3B则负责从头甲基化，即在未甲基化的CpG岛上添加新的甲基基团。
DNA甲基化是一个动态过程，可以通过去甲基化酶如TET家族蛋白来去除甲基基团。这种可逆性使得DNA甲基化成为一种重要的表观遗传学标记，参与许多生物学过程，包括发育、分化、疾病发生和发展等。
