表觀遺傳、基因與基因組學(xué)(編輯修改稿)
2025-02-03 00:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ethyltransferase, HMT) 催化完成，也是一個(gè)可調(diào)控的動(dòng)態(tài)修飾過(guò)程。而組蛋白的去甲基化是 由賴(lài)氨酸去甲基酶 (lysinespecific demethylase 1, LSD1)催化完成。 組蛋白的其他修飾：組蛋白泛素化由 E E E3 級(jí)聯(lián)酶催化修飾，也是一個(gè)可逆的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。 所有組蛋白的組分均能磷酸化。 組蛋白的各種修飾不是相互獨(dú)立的，而是互相聯(lián)系的，例如 H3Serl0 的磷酸化可以促進(jìn) H3K14 乙酰化，而 H3K9 的甲基化則會(huì)阻止H3Serl0 的磷酸化。 三． 染色質(zhì)重塑 (remodeling) 染色 質(zhì)重塑是指染色質(zhì)位置、結(jié)構(gòu)的變化，主要包括緊縮的染色質(zhì)在核小體連接處發(fā)生松動(dòng)造成染色質(zhì)的解壓縮，從而暴露了基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子區(qū)中的順式作用元件，為反式作用因子的結(jié)合提供了可能。 染色質(zhì)重塑與基因轉(zhuǎn)錄 染色體重塑的過(guò)程由兩類(lèi)結(jié)構(gòu)所介導(dǎo)： ATP 依賴(lài)型的核小體重塑復(fù)合體和組蛋白共價(jià)修飾復(fù)合體。前者通過(guò)水解的作用改變核小體構(gòu)型；后者則對(duì)核心組蛋白 N末端尾部的共價(jià)修飾進(jìn)行催化。這種修飾直接影響核小體的結(jié)構(gòu)，并為其他蛋白提供了和 DNA 作用的結(jié)合位點(diǎn) 四． 非編碼 RNA 調(diào)控 (ncRNA) 功能性非編碼 RNA 在表觀遺傳修飾中發(fā) 揮極其重要的作用。 ncRNA 按照大小可分為兩類(lèi)：長(zhǎng)鏈非編碼 RNA 和短鏈非編碼 RNA。 長(zhǎng)鏈非編碼 RNA 在基因簇乃至于整個(gè)染色體水平上發(fā)揮順式調(diào)節(jié)作用，短鏈RNA 在基因組水平對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。 1)長(zhǎng)鏈非編碼 RNA X 染色體的失活就是長(zhǎng)鏈 ncRNA 所介導(dǎo)的甲基化和組蛋白修飾共同參與的一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。 x 染色體上的失活基因編碼出相應(yīng) RNA，這些 RNA 包裹在x 染色體上，達(dá)到某一水平后，在甲基化和組蛋白修飾的參與下共同導(dǎo)致并維持 x 染色體的失活。 此外長(zhǎng)鏈 ncRNA 常在基因組中建立單等位基因表達(dá)模式，在核糖核蛋白復(fù)合物中充當(dāng)催化中心，對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變發(fā)揮著重要的作用。 2)短鏈非編碼 RNA 短鏈非編碼 RNA(又稱(chēng)小 RNA)能夠介導(dǎo) mRNA 的降解，誘導(dǎo)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，決定著細(xì)胞的分化命運(yùn)，還對(duì)外源的核酸序列有降解作用以保護(hù)本身 的基因組。 五 ． 不同表觀遺傳學(xué)修飾之間的相互調(diào)控 :表觀遺傳修飾從多個(gè)水平上調(diào)控基因表達(dá)，而不同水平的調(diào)控之間也是相互關(guān)聯(lián)的，任何一方面的異常都可能影響到其他水平的表觀遺傳修飾。事實(shí)上不同水平的表觀遺傳修飾在真核細(xì)胞中構(gòu)成了一個(gè)完整的表觀遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。 第三節(jié) 表觀遺傳疾病 一 .DNA 甲基化與疾病 ① DNA 甲基化與腫瘤 腫瘤細(xì)胞中的 DNA 甲基化一般表現(xiàn)為總體的低甲基化水平和特定區(qū)域的高甲基化，這些變化可以同時(shí)發(fā)生在同一腫瘤組織內(nèi)?；蚩傮w甲基化水平降低導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定、 DNA 修復(fù)基因、細(xì)胞周期調(diào)控基因、細(xì)胞凋亡 基因相應(yīng)的 CpG 島的甲基化沉默，進(jìn)而促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的形成。 原癌基因 (oncogene
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