dna甲基化-資料下載頁(yè)
2025-08-04 23:50本頁(yè)面
【正文】 散地散布在DNA的各處。基因的序列之中當(dāng)然也會(huì)有CpG出現(xiàn)，而這種以非CpG島形式出現(xiàn)在基因中的CpG也與基因的表達(dá)量有關(guān)，一般而言，這種CpG的甲基化程度越高，往往基因的表達(dá)水平就越高。這一段的內(nèi)容可以用下面的圖來(lái)表示：圖 10（Stirzaker, C., et al., Mining cancer methylomes: prospects and challenges. Trends in Genetics, 2014. 30(2): p. 7584.）圖 10 中上下兩塊分別畫出了兩個(gè)基因的不同的甲基化狀態(tài)。A圖表示的是在正常細(xì)胞中，抑癌基因表達(dá)，癌基因被抑制；而在B圖中則相反，抑癌基因被甲基化沉默而癌基因表達(dá)水平上升（B圖是腫瘤細(xì)胞中一些基因甲基化水平發(fā)生改變的典型狀況）。除了我提到的啟動(dòng)子和基因序列中的CpG之外，圖中還有一些元件比如 enhancer、shore等等，這些區(qū)域的甲基化水平也會(huì)影響基因的表達(dá)，感興趣的朋友可以找這篇文章來(lái)讀，圖的下方已經(jīng)標(biāo)明了出處。當(dāng)然了，當(dāng)然，上面所說(shuō)的DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控都只能用“大體上”這個(gè)詞來(lái)形容，接下來(lái)，我們就根據(jù)不同情況詳細(xì)地去看一下。 轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)（transcription start sites, TSS）的CGIs甲基化在體細(xì)胞中，CGIs的甲基化水平是比較低的（相對(duì)于非CGIS而言）。前面說(shuō)過(guò)，轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近的CGIs的甲基化水平和基因的表達(dá)水平負(fù)相關(guān)，那么，是不是只要這些區(qū)域CGIs的甲基化水平較低，基因的表達(dá)就一定會(huì)被上調(diào)呢？不是這樣的。基因表達(dá)的調(diào)控是個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，不光涉及表觀遺傳學(xué)的范疇，而胞嘧啶甲基化又只是表觀遺傳學(xué)的一個(gè)小分支。除了DNA甲基化，還有一些其他的表觀遺傳學(xué)過(guò)程比如組蛋白的甲基化和乙?；冗^(guò)程同樣可以對(duì)基因的表達(dá)水平產(chǎn)生影響。如果各位對(duì)這些表觀修飾感興趣的話可以告訴我，我會(huì)抽時(shí)間總結(jié)一下寫給大家。某些基因的啟動(dòng)子區(qū)域甲基化程度較低，然而這些基因的組蛋白修飾可能會(huì)不利于轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合，這同樣會(huì)抑制基因的表達(dá)。盡管如此，在一些需要長(zhǎng)時(shí)間保持表達(dá)抑制的基因的啟動(dòng)子附近的甲基化仍然表現(xiàn)出較高的水平，換句話說(shuō)，啟動(dòng)子區(qū)域CGIs的甲基化是表達(dá)受到長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定抑制的基因的標(biāo)志。比如在女性體細(xì)胞中的兩條X染色體上，有一條染色體上的基因不會(huì)被表達(dá)，這些基因的啟動(dòng)子區(qū)域的CGIs甲基化程度會(huì)比較高。 轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的非CGIs甲基化有相當(dāng)一部分基因的啟動(dòng)子區(qū)域附近沒(méi)有CGIs的存在，然而，關(guān)于這些基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化的功能目前由于研究地不深入，資料極其匱乏。有些研究證明，這些區(qū)域的甲基化程度與基因的表達(dá)負(fù)相關(guān)。結(jié)構(gòu)基因含有很多CPG結(jié)構(gòu), 2CPG 和2GPC 中兩個(gè)胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化, 且兩個(gè)甲基集團(tuán)在DNA 雙鏈大溝中呈特定三維結(jié)構(gòu)?；蚪M中60%～ 90% 的CPG 都被甲基化, 未甲基化的CPG 成簇地組成CPG 島, 位于結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子的核心序列和轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)。有實(shí)驗(yàn)證明超甲基化阻遏轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。DNA 甲基化可引起基因組中相應(yīng)區(qū)域染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化, 使DNA 失去核酶amp。ouml。限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn), 以及DNA 酶的敏感位點(diǎn), 使染色質(zhì)高度螺旋化, 凝縮成團(tuán), 失去轉(zhuǎn)錄活性。5 位C 甲基化的胞嘧啶脫氨基生成胸腺嘧啶, 由此可能導(dǎo)致基因置換突變, 發(fā)生堿基錯(cuò)配: T2G, 如果在細(xì)胞分裂過(guò)程中不被糾正,就會(huì)誘發(fā)遺傳病或癌癥, 而且, 生物體甲基化的方式是穩(wěn)定的, 可遺傳的。DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶有兩種: 1) DNM T1, 持續(xù)性DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶—— 作用于僅有一條鏈甲基化的DNA 雙鏈, 使其完全甲基化, 可參與DNA 復(fù)制雙鏈中的新合成鏈的甲基化,DNM T1 可能直接與HDAC (組蛋白去乙?；D(zhuǎn)移酶) 聯(lián)合作用阻斷轉(zhuǎn)錄。 2)DNM T3a、DNM T3b從頭甲基轉(zhuǎn)移酶, 它們可甲基化CPG, 使其半甲基化, 繼而全甲基化。從頭甲基轉(zhuǎn)移酶可能參與細(xì)胞生長(zhǎng)分化調(diào)控, 其中DNM T3b在腫瘤基因甲基化中起重要作用。
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