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1、植物表观遗传学巩志忠中国农业大学生物学院Tel:6273-3733Email:gongzz@cau.edu.cnEpigenetics（表观遗传学）:是指以不涉及到DNA序列的改变、但可以通过有丝分裂和减数分裂进行遗传的生物现象。自然界中的表观遗传学现象：Paramutation最早的例子来自果蝇的变化。Muller,H.J.(1930).Typesofvisiblevariationsinducedbyx-raysinDrosophila.JGenet.22,299–334.Hinton,T.,andGoodsmith,W.(1950).Ananalysi
2、sofphenotypicreversionsatthebrownlocusinDrosophila.J.Exp.Zool.114,103–114.Paramutationhasbeenextensivelycharacterizedatthreemaizeloci:r1,b1（helixloop-helix(bHLH)factors）,andpl1(myb)Brink(1956,1958)首先描述了r1基因的Paramutation现象Chandleretal,PMB,2000Chandleretal,PMB,2000Chandleretal,PMB,20
3、00WithactivatingmutatorParamutation是由基因控制的Dorweileretal,Plantcell,2000Allemanetal.,Nature,2006,442:295-8.mop1:mediatorofparamutation1，RNAdependentRNAPolIVInB-I:moremethylation,butmoreopenchromatinstructureHighexpressionInB-P:lessmethylation,moredensechromatinstructureLowexpressionS
4、tametal.,2002,Gene&Dev853-bprepeatsHendersonIR,JacobsenSE.Nature,2007447:418-24目前表观遗传学研究概况拟南芥作为模式植物的优点:个体小，易于管理生长周期短，种子量大易于转化，进行基因功能研究基因组小，重复序列少，完成测序表观遗传学的分子生物学机制包括：DNA甲基化组蛋白修饰染色质重组RNA干扰植物DNA甲基化的分子机制ADNAmoleculeconsistsoftwostrands,eachstrand=polynucleotide.Strandsheldtogetherbyhyd
5、rogenbondsbetweencomplementarynucleotidepairs:AdeninewithThymine,CytosinewithGuanine.double-helixstructureCH3植物DNA甲基化的形式CGCH3CNGCH3CHH(C/A/T)CH3动植物共有DNA甲基化的生物学意义：调控转座子的活性，保护基因组DNA调控基因的表达如何研究植物的DNA甲基化DNA甲基化敏感的限制性内切酶亚硫酸氢钠测序：重亚硫酸盐使DNA中未发生甲基化的胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不变，PCR扩增所需片段,则尿嘧啶全部转
6、化成胸腺嘧啶，最后,对PCR产物进行测序HPLC：整体基因组甲基化水平,免疫化学法：利用特异的5mC抗体，结合整体基因组芯片，测定DNA甲基化区域RNA介导的DNA甲基化最初发现WasseneggerM,HeimesS,RiedelL,SängerHL.RNA-directeddenovomethylationofgenomicsequencesinplantsCell.1994Feb11;76(3):567-76Max-Planck-InstitutfürBiochemie,AbteilungViroidforschung,Martinsried,Fede
7、ralRepublicofGermany.Onemonomericandthreeoligomericpotatospindletuberviroid(PSTVd)cDNAunitswereintroducedintothetobaccogenomeviatheAgrobacterium-mediatedleaf-disctransformation.MetteMF,vanderWindenJ,MatzkeMA,MatzkeAJ.Productionofaberrantpromotertranscriptscontributestomethylationan
8、dsilencingofunlinkedhomolo
