DNS metilēšana ir bioloģisks process, kurā DNS nukleotīdam pievieno metilgrupu, kas ir organiska funkcionāla grupa ar formulu CH3. DNS jeb dezoksiribonukleīnskābe ir svarīga nukleīnskābe, kas glabā ģenētisko informāciju par jebkuru organismu. To veido četras dažādas molekulas, kas pazīstamas kā nukleotīdi; tos sauc par adenīnu, citozīnu, guanīnu un timīnu. Izmantojot DNS metilēšanu, metilgrupu var pievienot oglekļa atomam uz citozīna vai slāpekļa atomam uz adenīna. Metilgrupas pievienošana šiem nukleotīdiem var kalpot daudziem svarīgiem bioloģiskiem mērķiem, piemēram, nomākt potenciāli kaitīgu vīrusu ģenētisko informāciju, kas atrodas cilvēka genomā.
DNS daudzos dažādos organismu veidos var tikt metilēts, lai gan tas ne vienmēr pilda vienu un to pašu funkciju. Piemēram, augos zinātnieki uzskata, ka metilēšana notiek, lai deaktivizētu gēnus, kas citādi varētu izraisīt kaitīgas mutācijas. Sēnēs šo procesu izmanto, lai regulētu un kontrolētu noteiktu gēnu ekspresiju, pamatojoties uz īpašiem apstākļiem, kas ietekmē sēnīti. Metilēšana zīdītājiem līdzīgi samazina un kavē noteiktu gēnu ekspresiju; turklāt tas ir iesaistīts hromatīna ražošanā, proteīna-DNS kompleksā, kas veido hromosomu struktūru.
Lai DNS nukleotīdiem pievienotu metilgrupu, ir nepieciešami dažādi fermenti vai proteīni, kas katalizē bioķīmiskās reakcijas. Specifiskā DNS metilēšanai nepieciešamo enzīmu saime ir pazīstama kā DNS metiltransferāze. DNS metilēšana mēdz sekot noteiktam modelim; kad nukleotīds ir metilēts, šī nukleotīda kopijas tiks metilētas arī pēc DNS replikācijas, kas parasti notiek šūnu dalīšanās laikā. De novo metiltransferāzes ir atbildīgas par sākotnējo metilēšanu, kas notiek agrīnā attīstības laikā. Uzturošās metiltransferāzes pievieno metilgrupas nukleotīdiem, kas rodas DNS replikācijas ceļā; tie nodrošina, ka tiek metilētas arī metilētas DNS kopijas.
Zinātnieki izmanto daudzas dažādas metodes, lai noteiktu DNS metilēšanu DNS paraugos. Šādas metodes var izmantot, lai noteiktu noteiktas DNS virknes metilēšanu un noteiktu, kurus konkrētos gēnus ietekmē metilēšana. Divi galvenie dažādu DNS metilēšanas analīzes metožu mērķi ir profilēšana un tipizēšana. Profilēšanas mērķis ir raksturot visa genoma vai līdzīgi liela ģenētiskā parauga metilēšanu. Tipēšanas mērķis ir pārbaudīt dažu gēnu vai DNS segmentu metilēšanu daudzos paraugos, lai nodrošinātu precizitāti un noteiktu atšķirības dažādos paraugos.