基因组DNA甲基化研究综述.doc

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1、目录摘要IAbstract11甲基化机制31.1动物'PDNA甲基化机制31.2植物屮DNA甲基化机制41.3DNA甲基化与组蛋白甲基化的关系51•4甲基化DNA抑制基因转录沉默的机制62甲基化研究技术72.1甲基化敏感扩增多态性82.2单分子实时测序法直接检测DNA甲基化92.3依赖于单分子纳米孔技术的测序93甲基化应用103.1DMA甲基化在植物屮的应用103.2DMA甲基化在动物屮的应用104展望12参考文献13基因组DNA甲基化研究进展摘要：动植物基因组屮存在广泛的DNA甲基化修饰，主要存在于CpG和CpNpG位点。作

2、为表观遗传学最重要的现象之一，DNA甲基化在调控自身基因表达，抵御外来入侵DNA、转座子元件及转基因沉默从而维持基因组稳定等方而具有重要作用。文章主要对甲基化的发生、作用机制，甲基化研究相关技术及甲基化研究应用方而做了简要介绍。关键词：表观遗传；DNA；甲基化；甲基转移酶；组蛋白AdvancesofResearchonGenomicDNAmethylationPengfeiliu(CollegeofLifeScience,GuizhouUniversity,GuiYang550025,China)Abstract：DNAmet

3、hylationiswidelyexistinplantandanimalgenomes,itsmainlymodificationsitesistheCpGandCpNpGloci.Asoneofthemostimportantphenomenonofepigenetics,DNAmethylationplaysanimportantroleinmaintainingthegenomicstability,whichinvolvestheregulationofgeneexpression,againsttheinvader

4、DNA,transposoncomponentsandtransgenicsilence,etc.Thisarticlemainlydiscussesthemechanismofmethylationandthetechnologiesofmethylationresearch,thengaveabriefintroductionoftheapplicationofDNAmethylation.Keywords：epigenetic；DNA；methylation；methyltransferase；histone表观遗传学(

5、epigenetics)这一术语首先由牛物学家Waddington在1939年提出。现在对表观遗传变异的定义为，在不改变DNA序列的条件下，发生的可遗传的变异。近年来，作为非孟德尔式遗传的表观遗传学现象越来越受到学者的关注，已成为生物学研究领域的一个热点。表观遗传主要包括DNA甲基化(DNAmethylation),组蛋白修饰(Histonemodifications)，染色质重塑(chromatinremodeling),基因组印记(genomicimprinting),调控性的小分子RNA(miRNA、siRNA>piRN

6、A、IncRXA)等。DNA甲基化是指在DNA甲基转移稱(DXA-methy1transferases,DNMTs)的催化下，CpG二核昔酸屮的胞嗨噪被选择性地添加甲基，形成5-甲基胞U密噪的过程⑷。DNA甲基化作为表观遗传学最重要的现象之一，在基因表达调控，如基因沉默、异染色质化、转座子及病源分子防御、基因组印迹、转基因沉默和细胞分化等方面具有重要作用⑵。组蛋白修饰作用包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛索化、ADP核糖基化等⑶，这些修饰构成了丰富的“组蛋白密码”(Histonecode),能影响染色质的压缩松紧程度，因此在基因表

7、达屮起着重要的调节作用⑷。染色质重報是基因表达调控过程屮所出现的一系列染色质结构变化的总称。染色质重報主要包括3个方面，一是通过对突出于核小体核心结构之外的组蛋白氨基端尾巴的修饰影响染色质的结构和基因表达；二是SWI/SNF和有关的染色质重報复合体利用ATPase和解旋酶活性来改变核小体在DNA上的位置；三是DNA的甲基化，即对CpG屮的胞嗨噪进行甲基化修饰⑸。大量实验资料表明，来自双亲的同源染色体或等位基因在功能上存在差异；这种基于不同来源(母源或父源)而导致同源染色体上等位基因或染色体上的同一功能区域在子代屮表现不同表达活

8、性的遗传现象称之为基因组“印记”。基因组印记是“后成修饰”(epigeneticmodification)调控机制的一种，对哺乳动物生长发育，胚子形成及胚胎早起发育具有重要作用，甲基化在印记基因形成屮发挥了重要作用，如小鼠甲基转移稱活性的缺失引起印记基因H19(Histoco