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DNA甲基化

简要描述:DNA甲基化基因组A、T、C、G四种碱基组成,DNA链中含有很多CpG结构, 双链DNA中CpG的两个胞嘧啶(C, cytosine)的5 位碳原子通常被甲基化, 且两个甲基集团在DNA 双链大沟中呈特定三维结构。基因组中60%~ 90% 的CpG 都被甲基化,未甲基化的CpG 成簇地组成CpG 岛, 位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点。

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  • 更新时间:2018-07-28
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DNA甲基化概述:

DNA甲基化是zui早发现的修饰途径之一,大量研究表明,能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。

  基因组DNA由A、T、C、G四种碱基组成,DNA链中含有很多CpG结构, 双链DNA中CpG的两个胞嘧啶(C, cytosine)的5 位碳原子通常被甲基化, 且两个甲基集团在DNA 双链大沟中呈特定三维结构。基因组中60%~ 90% 的CpG 都被甲基化,未甲基化的CpG 成簇地组成CpG 岛, 位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点。

有实验证明超甲基化阻遏转录的进行。DNA 甲基化可引起基因组中相应区域染色质结构变化,使DNA 失去核酶?限制性内切酶的切割位点, 以及DNA 酶的敏感位点, 使染色质高度螺旋化, 凝缩成团, 失去转录活性。5 位C 甲基化的胞嘧啶脱氨基生成胸腺嘧啶, 由此可能导致基因置换突变, 发生碱基错配: T/G, 如果在细胞分裂过程中不被纠正,就会诱发遗传病或癌症, 而且, 生物体甲基化的方式是稳定的、可遗传的。

  DNA甲基转移酶催化CpG的甲基化反应,DNA 甲基转移酶有两种: 1) DNMT1, 持续性DNA 甲基转移酶—— 作用于仅有一条链甲基化的DNA 双链, 使其*甲基化, 可参与DNA 复制双链中的新合成链的甲基化,DNMT1 可能直接与HDAC (组蛋白去乙酰基转移酶) 联合作用阻断转录; 2)DNMT3a、DNMT3b从头甲基转移酶, 它们可甲基化CpG, 使其半甲基化, 继而全甲基化。从头甲基转移酶可能参与细胞生长分化调控, 其中DNMT3b在肿瘤基因甲基化中起重要作用。

      DNA 去甲基化有两种方式:

  1) 被动途径: 由于核因子N F 粘附甲基化的DNA , 使粘附点附近的DNA不能被*甲基化, 从而阻断DNM T1 的作用;

  2) 主动途径: 是由去甲基酶的作用, 将甲基集团移去的过程。在DNA 甲基化阻遏基因表达的过程中, 甲基化CPG 粘附蛋白起着重要作用。

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