DNA甲基化的检测表观遗传学系列实验之Content1、2、3、4、ExperimentsDNA甲基化简介DNA甲基化的生物学意义DNA甲基化的检测方法1.DNA甲基化简介DNA甲基化:在DNA甲基转移酶(DNAmethyltransferase,DNMTs)的作用下,以SAM为供体,将一个甲基添加到胞嘧啶的5’-碳分子上,形成5-甲基化胞嘧啶,主要发生在CpG位点。哺乳动物基因组中约有5%-10%是CpG位点,其中约有70%为mCpG。CpG位点不是均匀分布,而是呈现局部聚集倾向,形成一些GC含量较高、CpG双核苷酸相对聚集的区域,即CpG岛,CpG岛通常呈现低甲基化状态。可以简单地把DNA甲基化理解为“一把锁”,凡是被DNA甲基化标记的部分,大都是需要被“尘封”“监禁”的基因,比如基因组的“捣蛋鬼”—转座子,就是被甲基化这把“锁”管制着,失去管制或管制不严,这些“捣蛋鬼”会在基因组里跳来跳去,把基因组搞得一团糟,会引起很多问题,如肿瘤、精神疾病等。2.DNA甲基化的生物学意义1.DNA甲基化与遗传物质的稳定性2.DNA甲基化与基因表达调控3.DNA甲基化与表观遗传学4.DNA甲基化与胚胎发育5.DNA甲基化与肿瘤2.DNA甲基化的生物学意义2.DNA甲基化的生物学意义DNA甲基化与遗传物质的稳定性a)研究证明细菌DNA复制起始与DNA甲基化以及DNA与细菌质膜的相互作用有关。DNA便甲基化作为一种标签决定了复制起始点与细胞膜的结合,控制了复制起始,使得DNA复制与细胞分裂保持一致。b)DNA错配修复(mismatchrepair)作为细胞增殖过程中纠正DNA复制错误的重要手段,对保证DNA复制的忠实性与基因组的稳定性起重要作用。复制后双链DNA在短期内(数分钟)保持半甲基化状态,错配修复系统从而能够区分“旧链”与“新链’”,为校正新链中掺入的错误碱基提供了理想的分子标记。c)转座子失活,转座子存在有活性与失活的循环变化,这与DNA的甲基化相关。基因启动区域内CpG位点的甲基化通过三种方式影响基因转录活性:DNA序列甲基化直接阻碍转录因子的结合;甲基CpG结合蛋白结合到甲基化CpG位点与其他转录抑制因子相互作用;染色质结构的凝集阻碍转录因子与其调控序列的结合;2.DNA甲基化的生物学意义DNA甲基化与基因表达调控2.DNA甲基化的生物学意义DNA甲基化与表观遗传学基因组印迹是指在配子或合子发生期间,来自亲本的等位基因或染色体在发育过程中产生专一性的加工修饰,导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因有不同的表达活性的现象。其分子机理与甲基化密切相关,DNA甲基化模式的维持对基因印迹在亲子代之...