组蛋白修饰与dna甲基化关系全文翻译

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1、综述review翻译：王宜成+有道词典LinkingDNAmethylationandhistonemodification:patternsandparadigms连接DNA甲基化和组蛋白修饰：模式和范例摘要：DNA甲基化与组蛋白修饰参与建立发育过程中基因抑制的模式。某些形式的组蛋白甲基化引起局部异染色质的形成,这是可逆的,而DNA甲基化导致稳定的长期抑制。目前这是很明显的：DNA甲基化和组蛋白修饰途径可以互相依赖。这一作用通过SET域中DNA甲基转移酶与组蛋白甲基转移酶的生化作用调节。DNA甲基化和组蛋白

2、修饰之间的关系影响着对正常生长的以及体细胞重构和肿瘤发生的理解。尽管现在普遍认为染色质结构对调控基因表达产生很大的影响,但很少有人知道如何设置表观遗传标记,然后通过DNA复制优化和细胞分裂来维持它。化学修饰的DNA或染色质相关的蛋白质,尤其是组蛋白,主要影响染色质结构和基因的表达。在动物细胞中,DNA可以被CpG二核苷酸中胞嘧啶残基的甲基化修饰,组蛋白N端尾巴受制于不同修饰,包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化。所有的这些化学改变似乎对染色质结构与基因功能有着实质影响，这取决于修饰的位置和类型。在本文中，我们利

3、用最新的基因，生化和基因芯片的研究证据，探究DNA甲基化和组蛋白修饰的关系，尤其关注组蛋白H3在赖氨酸H3K9和H3K27的甲基化，因为这是基因抑制的重要修饰。尽管DNA甲基化和组蛋白修饰由不同的化学反应和不同酶系发生。似乎在机体中扮演调节基因抑制角色的两个系统间存在着某种生物关系，我们描绘了哺乳动物生长中DNA甲基化与特殊的组蛋白修饰间的相互关系。该关系在两个方向皆起作用:组蛋白修饰有助于决定DNA甲基化的模式，DNA甲基化可能作为DNA复制之后的某些组蛋白修饰的模板。目前的证据说明：在分子层面，这些联系直

4、接通过组蛋白与DNA甲基转移酶直接作用。随后我们讨论组蛋白修饰与DNA甲基化如何在基因沉默中发挥不同的作用，随着组蛋白修饰提供了不稳定的转录抑制以及DNA甲基化成为高度稳定的基因沉默的不可轻易逆转的标记。理解这两种修饰的关系有助于解释表观阻止抑制了细胞的重构和癌症中基因抑制的机理。Generatingmodificationpatterns修饰发生的模式两种DNA甲基化体系：动物基因基本的甲基化模式有两种，几乎所有的CPG二核苷酸都是甲基化的，除了那些位于CPG岛的，它们很大程度组成不发生改变。DNA甲基化在

5、胚胎初期被清除并且在移植时期独立重新构建。通过两种反作用机制不同的甲基化被建立：随机的重甲基化以及确保CpG岛不被修饰的机制。CpG如何被精确地保护并未被阐明。早期试验用了转基因小鼠和胚胎干细胞的转染实验显示了该保护由位于CpG岛的一般顺式作用序列识别决定，并且被主动脱甲基作用所调节。目前的研究显示早期的DNA甲基化可能是通过组蛋白修饰调节的。根据这个例子：穿过基因的H3K4甲基化模式可能在DNA重甲基化之前的胚胎中形成。H3K4的甲基化可能决定的RNA聚合酶II的序列所决定，这使得特异的甲基转移酶得到补偿，

6、胚胎早期RNA聚合酶在CgP岛，因为只有这些区域被标记了H3K4me，然而剩下的基因组结合了含未变的H3K4的核小体。重甲基化通过DNA甲基转移酶DNMT3A和DNMT3B和DNMT3L复合物催化发生，一个联系密切的同系物缺少甲基转移酶活性。DNMT3L通过约束核小体中组蛋白H3补偿了DNA甲基转移酶。DNMT3L和核小体之间的联系被H3K4所有形式的甲基化抑制。结果胚胎前期的甲基化在基因组CpG多数位点发生。由于H3K4me的存在，可能会在CpG岛被阻止。这个例子始终伴随着发现在DNA甲基化与不同细胞类型中

7、的H3K4me之间存在的强烈不关联。Targeteddenovomethylationinearlydevelopment.早期发育中靶向的重甲基化一旦DNA甲基化基础双峰模式在胚胎移植期被建立，这一属性使得发育中的外源靶向改变受到限制，包括重甲基化和脱甲基化。早期发育时的重大改变就是靶向抑制以及基因的重甲基化，这是保留全能性的必要条件。比如Oct3/4，这一抑制发生在原肠胚胎形成时期，这时胚胎开始分离进入胚叶，伴随着多功能态能力的丢失。使用胚胎干细胞作为模型系统，我们得知Oct3/4在多级过程中经历了失活，

8、第一阶段，转录直接被带有Oct3/4启动子的阻遏物关闭，这时随后的依赖性转录因子复合物，包含了组蛋白甲基转移酶G9a和具有脱乙酰酶活性的酶系，该复合物调节着组蛋白脱乙酰作用，与转录抑制相关，脱乙酰作用重置了赖氨酸残基，这样G9a可以催化H3k9的甲基化，这一修饰确保了蛋白异染色质蛋白1(HP1)局部异染色质的形成。在沉默的最后阶段，G9a包含复合体也补充了DNMT3A和DNMT3B，在启动子区催化了