甲基化是表观遗传的一种。表观遗传,是研究DNA序列以外的遗传效应改变的学科。
物竞天择,适者生存,性状遗传,表观调控。
甲基化分为:DNA甲基化和组蛋白甲基化。
DNA甲基化:在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上的过程,变成5-甲基胞嘧啶)。功能:调控基因表达,尤其在胚胎发育中控制着时序性表达的基因。相当于一种封印,在正确的时间,正确的解开和锁上很关键,否者可能生变。
三个重要概念:CpG岛,甲基化、去甲基化酶,甲基化特异性检测方法。
CpG:富含CG序列的DNA区域。正常情况下,属于封印状态(甲基化修饰过的)。
而CpG岛,一般是非甲基化的,也就是解封印,是转录调控的开关。
启动子CpG岛甲基化后会诱发基因沉默,所以启动子CpG甲基化与转录活性呈负相关。
研究一个基因启动子甲基化就是找CpG岛的位置。
甲基化和去甲基化过程中发挥作用的酶和辅助蛋白因子:
甲基化是可逆的酶促反应,已知有4种:DNMT1、DNMT2、DNMT3a、DNMT3b。
分两类:
维持甲基化:Dnmt1为代表,作用于仅有一条链甲基化的DNA双链,使其完全甲基化,参与DNA复制双链中新和成链的甲基化。
从头甲基化:对DNA链甲基化状态的重构,不依赖于DNA复制,在完全非甲基化的位点上引入甲基。主要是Dnmt3a、Dnmt3b。