DNA甲基化研究综述文库

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1、DNA甲基化研究综述ThesummarizeoftheresearchonDNAmethylation郭文媛(生物技术1353227)摘要：DNA甲基化是真核生物表观遗传学中一种匝要的基因表达调控方式，是一种酶催化的修饰过程。其是在DNA甲基转移酶催化下，将甲基基团转移到胞I密咙的5位碳原子上，使之转变成5-甲基胞I密咙的化学修饰过程。在人类和其他哺乳动物中，此修饰过程通常发生在5,-CpG-二核昔酸的胞喘碇上。大最相关研究表明，DNA卬基化与人类疾病密切相关。Abstract：DNAmethylationisanim

2、portantepigeneticrcgulationofgeneexpressionineukaryotes・Itisakindofenzymecatalysismodificationprocess:referstothechemicalmodificationprocessofDNAmethyltransferasecatalysis,thetransferofmethylgroupsontocytosinecarbonatom5,makingtheminto5・methylcytosine・Inhumansan

3、dothermammals,themodificationprocessusuallyoccursin5'CpG・'dinuclcotidccytosine・AlargenumberofrelevantstudieshaveshownthatDNAmethylationiscloselyrelatedtohumandiseases・关键词：DNA甲基化;甲基转移酶;表观遗传学;CpG岛;Dnmtl;Dnmt3a;Dnmt3b;基因沉默;DNA甲基化结合蛋白；人类表观基因组计划Keywords：DNAmethylatio

4、n;Methyltransferase;Epigenetics;CpGisland;Dnmtl;Dnmt3a;Dnmt3b;GeneSilcncing;MBD;humancpigcnomcprojcct表观遗传学研究的是不改变DNA的一级结构而改变表型的一种基因表达调控机制，主要包括DNA甲基化、组蛋口修饰、染色体重构、RNAT扰等。DNA甲基化是重要的表观遗传修饰在大多数真核生物中广泛存在。DNA甲基化水平受到环境、疾病、年龄和性别等因素的影响，处于动态的变化过程中。不同的细胞、组织或个体之间，其至同一细胞或个体的不

5、同发育时期，其DNA甲基化状态和程度都町能存有差异。2003年10刀，人类表观基因组计划委员会正式宣布投资和启动人类表观苹因组计划(humanepigenomeproject,HEP)。HEP的主要口标是硏究人类所有基因在主要组织以及200多种细胞中正常和疾病状态下的甲基化模式，并在基因组水平绘制不同组织正常和疾病状态时的甲基化变异位点图谱⑷，本文结合2013年至今DNA甲基化研究文献，综述了DNA甲基化分布特点和与疾病关系等方而的研究情况。1.DNA甲基化1.1DNA甲基化与DNA去甲基化DNA甲棊化是表观遗传(Ep

6、igenetic)的一种重要表现方式，指在DNA卩基转移酶(DNAmethyltransferase,DMT)的催化卜「，以s—腺杵甲硫氨酸(SAM)为甲基供体，将甲基转移到特定碱基上的过程。DNA去甲基化也被称为DNA甲基化丢失(lossofDNAmethylation),即甲基基团从胞喘碇上消失的过程。包含主动去甲基化与被动去甲基化2种模式。DNA甲基化分布DNA甲基化在生物体内的分布并不是随机的，而是呈现一定的规律性。除了一些转录沉默的基因5端甲基化程度较高以外，大多数基因的5坏0侧翼区，DNA甲基化程度较低，而

7、在基因内部的甲基化程度较高。在人类胚胎干细胞中，甲基化CpG的密度在转录起始位点附近急剧的下降，从转录起始位点向下游增高至相对稳定的水平，基因内部的高甲基化可能会抑制转录的延伸，并抑制基因内部异常转录的起始。转屎了是基因组不稳定性的主要來源，在脊椎动物和植物基因组小，转座子一般是高度甲基化的，转座子甲基化程度的降低会导致转座子表达水平的升高和转座活动的加强。⑴1.3DNA甲基化的序列依赖性DNA甲基化在不同序列组成中分布呈现一定的特点。胞唏喘的甲基化程度与其临近的核莒酸序列组成有关。ACGT序列中的胞喘碇甲基化程度最低

8、，GCGG序列屮的胞囉碇发生甲基化的可能性比ACGT高两倍。胞嚅碇碱基一般会出现在甲基化程度较低的CHG位点下游而不是上游。在人类胚胎干细胞屮，具体TACAG序列特征的DNA序列更容易发生CHG的甲基化修饰，并且这类甲基化修饰多位于剪切位点附近。【1】1.4DNA甲基化的作用以哺乳动物为代表。DNA甲基化调控胚胎的发育对哺乳动物来