DNA甲基化 百科内容来自于: 百度百科

含义

在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,这常见于基因的5'-CG-3'序列。大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,主要集中在基因5'端的非编码区,并成簇存在。甲基化位点可随DNA的复制而遗传,因为DNA复制后,甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活,DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化,从而影响了蛋白质与DNA的相互作用,甲基化达到一定程度时会发生从常规的B-DNA向Z-DNA的过渡,由于Z-DNA结构收缩,螺旋加深,使许多蛋白质因子赖以结合的原件缩入大沟而不利于转录的起始,导致基因失活。
DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)和少量的N6-甲基腺嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤(7-mG)

结构基因

含有很多CpG 结构,2CpG 和2GPC 中两个胞嘧啶的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ö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: 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。

酶的分类

动物中DNA 甲基转移酶有两种: 1) DNM T1,持续性DNA 甲基转移酶—— 作用于仅有一条链甲基化的DNA 双链,使其完全甲基化,可参与DNA 复制双链中的新合成链的甲基化,DNM T1 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)DNM T3a、DNM T3b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DNM T3b在肿瘤基因甲基化中起重要作用。

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不能被完全甲基化,从而阻断DNM T1 的作用; 2) 主动途径: 是由去甲基酶的作用,将甲基基团移去的过程。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。虽然甲基化DNA 可直接作用于甲基化敏感转录因子E2F、CREB、A P2、CM ycöM yn、N F2KB、Cmyb、Ets,使它们失去结合DNA 的功能从而阻断转录,但是,甲基化CpG 粘附分子可作用于甲基化非敏感转录因子(SP1、CTF、YY1),使它们失活,从而阻断转录。人们已发现5 种带有恒定的甲基化DNA 结合域(MBD ) 的甲基化CpG 粘附蛋白。其中M ECP2、MBD1、MBD2、MBD3 参与甲基化有关的转录阻遏;MBD1 有糖基转移酶活性,可将T 从错配碱基对TöG 中移去,MBD4 基因的突变还与线粒体不稳定的肿瘤发生有关。在MBD2 缺陷的小鼠细胞中,不含M ECP1 复合物,不能有效阻止甲基化基因的表达。这表明甲基化CpG 粘附蛋白在DNA 甲基化方式的选择,以及DNA 甲基化与组蛋白去乙酰化、染色质重组相互联系中的有重要作用。
哺乳动物一生中 DNA甲基化水平经历2次显著变化,第一次发生 受精卵最初几次卵裂中, 甲基化酶清除DNA分子上几乎所有从亲代遗传来的甲基化标志;第二次发生 胚胎植入子宫时,一种新的甲基化遍布整 基因组,甲基化酶使 DNA重新建立一 新的甲基化模式。细胞内新的甲基化模式一旦建成,即可通过甲基化以“甲基化维持”的形式将新的 DNA甲基化传递给所有子细胞 DNA分子。
程晓东发现DNA甲基化运作机制『转载』
摘要:埃默里大学医学院的科学家们发现了哺乳动物真核细胞用于复制甲基化信息的分子机制。科学家们通过X射线衍射晶体分析法对UHRF1蛋白的SRA区域进行结构分析,他们发现在复制酶拷贝DNA序列的时候,这一蛋白起书签样的作用。
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- 来自原声例句
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