什么是dna甲基化修饰?其生物学意义是什么
DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。
意义:大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
DNA甲基化反应分为2种类型。一种是2条链均未甲基化的DNA被甲基化,称为从头甲基化;另一种是双链DNA的其中一条链已存在甲基化,另一条未甲基化的链被甲基化,这种类型称为保留甲基化。
扩展资料:
DNA甲基化同组蛋白甲基化共同调控基因表达的现象最早在链孢霉中得到证实,进一步的生化研究结果表明,DNA甲基化是受组蛋白甲基化调节的。对哺乳动物的研究发现,DNA甲基化是建立和维持其他表观遗传学现象的基础。
比如DNA甲基化位点可以募集诸如组蛋白去乙酰化酶等具有抑制功能的复合物,同时除掉该位点附近的组蛋白乙酰化标记。也有研究认为,DIA甲基化是受组蛋白修饰调控的,有报道称组蛋白修饰H3K9me能够促进DNA甲基化的进程。
参考资料来源:百度百科-DNA甲基化
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dna甲基化修饰:
DNA甲基化(DNA methylation)是最早发现的修饰途径之一,大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,这常见于基因的5'-CG-3'序列。大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,主要集中在基因5'端的非编码区,并成簇存在。甲基化位点可随DNA的复制而遗传,因为DNA复制后,甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活,DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化,从而影响了蛋白质与DNA的相互作用,甲基化达到一定程度时会发生从常规的B-DNA向Z-DNA的过渡,由于Z-DNA结构收缩,螺旋加深,使许多蛋白质因子赖以结合的原件缩入大沟而不利于转录的起始,导致基因失活。另外,序列特异性甲基化结合蛋白(MBD/MeCP)可与启动子区的甲基化CpG岛结合,阻止转录因子与启动子作用,从而阻抑基因转录过程。
DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)和少量的N6-甲基腺嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤(7-mG)
dna甲基化修饰的生物学意义:
基因甲基化与单亲遗传病:
单亲遗传病是指由非孟德尔遗传方式引起的人类遗传病。正常情况下,存在部分与疾病相关的等位基因,其父源与母源甲基化模式不同,几乎所有与单亲遗传疾病相关的等位基因并不是父代与母代都发生甲基化,而是存在一些序列或父代发生甲基化或母代发生甲基化,这些序列被称为“差异甲基化区域”。单亲遗传病能否出现,取决于非孟德尔遗传方式在“差异甲基化区域”上是否发生。这是因为,甲基化后的基因不表达或表达程度低,因而基因的正常表达必须依赖于特定亲本(非甲基化一方)等位基因的正常表达。
基因甲基化与肿瘤
基因组甲基化模式异常(包括DNA过低甲基化)与肿瘤发生一直是医学界关注热点之一。
基因甲基化与老化
随着年龄的老化,基因组总体DNA甲基化水平逐渐降低。这一甲基化水平的变化,是否仅与老化有关,还是也参与来华过程中的肿瘤高发,尚有待进一步的研究。
DNA甲基化:DNA化学修饰的一种形式