一、DNA甲基化DNA甲基化(DNAmethylation)是研究得最清楚、也是最重要的表观遗传修饰形式,主要是基因组DNA上的胞嘧第5位碳原子和甲基间的共价结合胞嘧啶由此被修饰为5甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)。NH2NH,DNMT1-CHE26CHCHSAMNNHHS-腺苷甲硫氨酸胞嘧啶5-甲基胞嘧啶胞嘧啶甲基化反应62019年2月25日
2019年2月25日 6 一、DNA甲基化 2019年2月25日 DNA甲基化(DNA methylation)是研究得最清楚、 也是最重要的表观遗传修饰形式,主要是基因组 DNA上的胞嘧啶第5位碳原子和甲基间的共价结合, 胞嘧啶由此被修饰为 5 甲基胞嘧啶 (5- methylcytosine,5mC)。 DNMT1 SAM 胞嘧啶 5-甲基胞嘧啶 胞嘧啶甲基化反应 6 S-腺苷甲硫氨酸
&所谓表观遗传学的DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5?碳位共价键结合一个甲基基团.DNA甲基化能关闭某些基因的活性,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达DNA甲基化一般与基因沉默相关联。高度甲基化的基因处于失活状态,例如女性两条X染色体中的一条X染色体上的基因非甲基化一般与基因的活化相关联而去甲基化往往与一个沉默基因的重新激活相关联。2019年2月25日
2019年2月25日 7 所谓表观遗传学的 DNA甲基化是指在DNA甲基 化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞 嘧啶5‘碳位共价键结合一个甲基基团.DNA甲基化 能关闭某些基因的活性,去甲基化则诱导了基因的 重新活化和表达. DNA甲基化一般与基因沉默相关联。高度甲基 化的基因处于失活状态,例如女性两条X染色 体中的一条X染色体上的基因。 非甲基化一般与基因的活化相关联; 而去甲基化往往与一个沉默基因的重新激活相 关联
一、DNA甲基化CpG频率CpGIslands(Rbgene)54Rb基因端调控区域,?CpG岛主要处于基因5,启动子区域的CpG岛一般是非甲基化状态的,其非甲基化状态对相关基因的转录是必须的。*目前认为基因调控元件(如启动子)的CpG岛中发生5mC修饰会在空间上阻碍转录因子复合物与DNA的结合。因而DNA甲基化一般与基因沉默相关联82019年2月25日
2019年2月25日 8 一、DNA甲基化 2019年2月25日 8 5’ 3’ CpG岛主要处于基因5’端调控区域。 启动子区域的CpG岛一般是非甲基化状态的,其非甲基 化状态对相关基因的转录是必须的。 目前认为基因调控元件(如启动子)的CpG岛中发生5mC 修饰会在空间上阻碍转录因子复合物与DNA的结合。因 而DNA甲基化一般与基因沉默相关联。 Rb基因 CpG 频 率
DNA甲基化抑制转录活性的机制DNA甲基化可引起基因组中相应区域染色质结构变化.使DNA失去文核酶和限制性内切酶的切割位点,以及DNA酶的敏感位点,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:T2G,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。直接抑制转录因子的结合,不能形成转录复合物,从而抑制基因转录活性*甲基化的DNA对一些专一阻遇物具有特异亲和力,比如MeCP1(甲基化CpG结合蛋白)和MeCP2与CpG甲基化DNA序列结合,阻遏基因转录*MeCP2通过其结构域MBD(甲基化胞嘧啶结合结构域)结合甲基化DNA,使TRD(转录抑制区)有机会与转录复合物或转录因子发生蛋白质-蛋白质相互作用,最终控制基因表达。92019年2月25日
2019年2月25日 9 DNA甲基化抑制转录活性的机制 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 核酶和限制性内切酶的切割位点, 以及DNA 酶的敏感位点,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: T2G, 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。 直接抑制转录因子的结合,不能形成转录复合物,从而抑制基因转录 活性 甲基化的DNA对一些专一阻遏物具有特异亲和力,比如MeCP1(甲 基化CpG结合蛋白)和 MeCP2与CpG甲基化DNA序列结合,阻遏基 因转录 MeCP2通过其结构域MBD(甲基化胞嘧啶结合结构域)结合甲基化 DNA,使TRD(转录抑制区)有机会与转录复合物或转录因子发生 蛋白质-蛋白质相互作用,最终控制基因表达