一眷蜓、DNA的甲基化
DNA甲基化 ①
1胎围、 在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase, DNMTs）的作用下，將一個(gè)甲基添加的胞嘧啶的5’-碳分子>上汽纤，形成5-甲基化胞嘧（5-methylcytosine）
2、 胞嘧啶甲基化后產(chǎn)生5-甲基化胞嘧啶能夠自發(fā)的脫氨基形成胸腺嘧啶（Thymine）：5mC -> T
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3蕴坪、 哺乳動(dòng)物中辞嗡，~1%的DNA堿基能夠發(fā)生甲基化修飾
4、 DNA甲基化的分布：轉(zhuǎn)座子续室，逆轉(zhuǎn)錄病毒衍生的重復(fù)序列谒养，大多數(shù)功能基因的編碼區(qū)明郭。DNA甲基化 ②
1薯定、 DNA甲基化的模式：
（1）線蟲：無甲基化的胞嘧啶
（2）果蠅：極少量的甲基化胞嘧啶，識(shí)別模式CpT (主要) vs. CpG (極少)
（3）哺乳動(dòng)物：CpG (~70%)或者CpNpG
2话侄、 CpG– Cytosine phosphate Guanine
3学赛、 鑲嵌的甲基化(mosaic methylation): 基因組中，高度甲基化的部分DNA序列被大的非甲基化DNA序列所分隔開
4变丧、 難以被DNA修復(fù)系統(tǒng)所識(shí)別： CG→TG是可遺傳的CpG島的甲基化 ③
1绢掰、 CpG島：富含CpG區(qū)域，長(zhǎng)度500~1000bp滴劲，GC含量超過55%
2、 非隨機(jī)出現(xiàn)：~60%的編碼基因的5’UTR區(qū)域（轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域）含有CpG島炎辨。
3聪姿、 CpG的含量：
（1）CG出現(xiàn)的期望值（百分比）：1/16 = 6.25%
（2）觀察值：很少（~1%）
（3）原因：CG具有很高的突變率
4末购、 C-T轉(zhuǎn)換率是其他堿基對(duì)轉(zhuǎn)換率的10-40倍以上
5、 例如：人類腫瘤細(xì)胞中的p53基因盟榴，50%的點(diǎn)突變都發(fā)生在CpG上婴噩。CpG島的甲基化 ④
1、CpG在重復(fù)片段以及基因的3’UTR區(qū)域能夠發(fā)生甲基化
2几莽、 CpG島通常不被甲基化（CpG則容易被甲基修飾）
3、 哺乳動(dòng)物中：26,000-45,000 CpG島站欺。常分布在持家基因和一些組織表達(dá)特異性基因的啟動(dòng)子區(qū)域
4、 CpG島：可以被HpaII酶(C|CGG)切成小片段磷账，因此也叫HTF島
二贾虽、DNA甲基化的基因調(diào)控模型
1、DNA甲基化的主要功能：轉(zhuǎn)錄沉默（silencing transcription）
(1) 基因的啟動(dòng)子區(qū)域通常不被甲基化修飾
(2) 建立特定的基因表達(dá)模式：組織特異性蓬豁、生殖特異性…
(3) 基因印記、X染色體失活2. DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制：
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(1) 干擾轉(zhuǎn)錄因子對(duì)DNA元件的識(shí)別和結(jié)合
直接干擾機(jī)制Ⅰ
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補(bǔ)充：轉(zhuǎn)錄因子（transcription factor）是能與位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游50～5000bp的順式作用元件（cis-acting elements）剃诅、沉默子（silencer）或增強(qiáng)子（enhancer）結(jié)合并參與調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄效率的一組蛋白矛辕，并能將來自細(xì)胞表面的信息傳遞至核內(nèi)基因付魔。
(2) 將轉(zhuǎn)錄因子的DNA識(shí)別序列轉(zhuǎn)變?yōu)樽枰治锏淖R(shí)別序列
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(3) DNA甲基化有利于招募染色質(zhì)重塑或修飾因子
The methyl-CpG-binding proteins MeCP1 and MeCP2能夠與甲基化的DNA結(jié)合，而MeCP2能夠招募Sin3a, HDACs翻屈，形成復(fù)合物妻坝，阻遏轉(zhuǎn)錄。
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- DNA甲基化：是轉(zhuǎn)錄沉默的結(jié)果和維持厘贼，而不是原因（費(fèi)解Ｊブ簟！１幼弧）
三、真核生物的DNA甲基轉(zhuǎn)移酶
1串述、哺乳動(dòng)物: DNMT1, DNMT3A, DNMT3B寞肖，DNMT3L, DNMT2
2材鹦、擬南芥：DRM2, MET1耕姊，DNMT2, CMT3
3、 粗糙脈孢菌(Neurospora crassa): DIM2, dim-5, RID
image.png4. DNA甲基化與去甲基化
image.png5尤泽、DNA甲基化的維持：兩種模型
image.png6坯约、表觀遺傳修飾的重編程
image.png7莫鸭、DNA甲基化：Cell Memory
image.png8、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的功能
image.png9卿拴、啟動(dòng)子的甲基化
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四梨与、DNA甲基化的通路：擬南芥
1、 TXN：Transcription
2缘挽、 擬南芥中大多數(shù)全新甲基化由siRNA介導(dǎo)
3呻粹、 DRM2: de novo; MET1: Maintenance
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五、DNA去甲基化
1窝稿、DNA去甲基化(DNA demethylation): 5甲基胞嘧啶(5mC) 替代成胞嘧啶的過程
2、 兩種方式
(1) 主動(dòng)去甲基化(Active DNA demethylation)
A. Bona fide demethylation
B. Indirect demethylation
(2) 復(fù)制相關(guān)的去甲基化(Replication-coupled DNA demethylation)
(3) 啟動(dòng)DNA去甲基化
1、5-甲基胞嘧啶去甲基化酶將5-甲基胞嘧啶水解成胞嘧啶和水
2纹蝴、5-甲基胞嘧啶/DNA糖基化酶將5-甲基胞嘧啶從磷酸二脂鍵骨架中切除，然后通過內(nèi)切酶修復(fù)
image.png3糠涛、間接去甲基化
image.png4兼犯、DNA復(fù)制去甲基化
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