DNA甲基化机制
1\目录
CObHEHTS
第一部分DNA甲基化定义2
第二部分甲基化酶类型5
第三部分甲基化碱基位置11
第四部分甲基化传递机制18
第五部分DNA甲基化调控27
第六部分甲基化生物学能33
第七部分甲基化异常疾病38
第八部分甲基化研究方法46
第一部分DNA甲基化定义
关键词关键要点
DNA甲基化的基本定义
1.DNA甲基化是一种主要的表观遗传修饰,通过甲基基团
(-CH3)添加到DNA碱基上,主要是胞喧呢(C)的5号
碳原子(5mC)或腺喋吟(A)的N6位。
2.该修饰主要由DNA甲基转移酶(DNMTs)催化,其中
DNMT1负责维持甲基化,DNMT3A和DNMT3B负责从头
甲基化。
3.DNA甲基化广泛存在于真核生物中,对基因表达调控、
染色体结构维持及基因组稳定性具有关键作用。
DNA甲基化的能机制
1.通过抑制转录因子结合或招募染色质重塑复合物,DNA
甲基化可沉默基因表达,如CpG岛甲基化常与基因沉默相
关。
2.甲基化可参与基因印记、X染色体失活及免疫排斥等过
程,例如人类X染色体失活伴随大量甲基化修饰。
3.异常甲基化与癌症、发育异常等疾病相关,如CpG岛去
甲基化常在肿瘤中发生,导致基因重新激活。
DNA甲基化的调控网络
1.DNMTs的活性受多种信号通路调控,如nt/p-catenin通
路可激活DNMT3p,促进肿瘤细胞甲基化。
2.甲基化水平通过组蛋白修饰协同调控,例如乙酰化组蛋
白可增强DNMTs的酶活性,形成表观遗传正反馈。
3.环境因素如饮食、毒物可通过影响甲基化转移酶表达或
活性,改变基因组甲基化模式。
DNA甲基化的动态性
1.甲基化并非静态,可通过DNMTs去除或去甲基化酶(如
TET家族蛋白)的氧化作用动态调节,维持表观遗传稳定
性。
2.TET酶将5mC氧化为5hmC,进而转化为其他去甲基化
中间体,这一过程在干细胞重编程中发挥重要作用。
3.甲基化状态的动态变化与细胞分化、再分化及疾病进展
密切相关,如TET酶突变与白血病发生相关。
DNA甲基化的技术检测
1.亚硫酸氢盐测序(BS-seq)可全面绘制基因组甲基化图
谱,灵敏检测单碱基分辨率甲基化水平。