基因组印记与研究方法

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1、1基因组印记与研究方法报告人:cgl2006年10月17日2主要内容1基因组印记与印记基因2印记基因的特征3可能的印记机制4基因组印记与疾病5基因组印记研究方法31基因组印记与印记基因1Genomicimprintingisaphenomenoninwhichallelesofageneareexpresseddifferentiallydependingontheirparentalorigin.Thosewhoseexpressionisdependentontheparentaloriginofthealleleareknownasimprint

2、edgenes.4印记基因中来自双亲的两条等位基因只有一个表达，另一个不表达或表达甚微。母系印记：母本等位基因沉默（父本表达）的印记基因称为母系印记基因。如：Igf2，Ins,Ndn.父系印记：父本等位基因沉默的印记基因称为父系印记基因。如：Cpa4,H19,Cd81.5目前在昆虫、植物、在真兽哺乳亚纲动物（eutherianmammals）和有袋类动物（marsupials）中发现了印记现象；而在单孔类（monotremes）和鸟类中没有发现印记现象。目前在小鼠和人上已经发现了100多个印记基因（印记转录单元）。见表Back62印记基因的特征2.1印

3、记基因常成簇存在。如印记基因Mash2、Ins、Igf2、H19位于染色体上不到400kb的范围内。如小鼠7号染色体p57KIP2,KvLQT1andMash2---Insulin-2(Ins-2)andIgf2---H19。人15号染色体：ZNF127--SNRPN---IPW(encodesRNA)。72.2印记基因复制的异步性。Igf2-H19区域的复制：父源等位基因复制早于母源等位基因。82.3染色体上基因印记的发生具有空间位置的限制性，同一条染色体上两个印记基因之间的基因、与印记基因相邻的基因通常不表现印记修饰。2.4印记基因的发生常与该基因

4、编码区、启动子区以及其上下游区域特定的CpG序列有关，这些特定序列的甲基化状态常影响亲本特异性。92.5基因印记的发生常有组织特异性和发育阶段特异性。2.6基因组中存在印记维持元件，这些印记维持元件的缺失会导致部分印记基因印记的丢失。10a2.7印记基因在真兽哺乳亚纲动物保守。在小鼠中发现的印记基因一般在其他哺乳动物也表现印记特征，但少数基因例外（Cd81、Igf2r）。见表……Back113可能的印记作用机制3.1DNA甲基化DNA甲基化是一种DNA结构修饰。它一般和基因沉默相关联，去甲基化常和沉默基因的重新激活有关。DNA甲基化的转录调控可能参与哺

5、乳动物基因组印记的产生。12在印记区域亲本等位基因一般存在甲基化差异，这些区域称为差异甲基化区（differentiallymethylationregion，DMR）。DMR在调控基因印记中起重要作用。1314Igf2-H19的印记机制:Igf2-H19区域定位于小鼠7号染色体、人11号染色体。Igf2编码胎儿的一个生长因子，父本等位基因表达。H19的转录物是功能未知的非编码RNA，母本等位基因表达。1516CTCF蛋白是一个锌指蛋白，结合到特定DMR上起绝缘子作用，这种作用具有位置依赖性。CTCF还介导interchromosomalassocia

6、tion,(小鼠7号染色体的Igf2-H19和染11号色体的Wsb1-Nf1).这种interchromosomalassociation可能参与基因组印记。17genegenegenegenechromosome11chromosome7imprintingcontrolregionimprintingcontrolregion-associatedsiteWsb1Igf2H19Nf1CTCFenhancerotherproteinsthranscriptionfactors??transcriptionfactory183.2乙酰化组成核小体的组蛋

7、白的不同氨基酸残基的乙酰化一般和活化的染色质构型和有表达活性的基因相关联。H4组蛋白的乙酰化可能通过调节染色质的结构参与印记。19Igf2-H19区域启动子区内H4的乙酰化水平在两条亲本染色体上存在差异，表达的等位基因比沉默的等位基因乙酰化水平高。CTCF结合蛋白和组蛋白去乙酰化活性有关。203.3MicroRNAMicroRNA（miRNA）是指长度为21－25nt的小型非编码RNA，由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体加工而成,通过抑制翻译或导致mRNA降解机制参与广泛的发育和细胞过程。有些印记区域含有miRNA，参与印记的发生。

8、如Dlk1-Gtl2区域中antipeg11。21Dlk1-Gtl2印记区域：该区域位于小鼠1