




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
基因組甲基化LiuQingyou20080318主要內(nèi)容基本概念基因組甲基化的原理基因組甲基化的研究方法基因組甲基化在胚胎發(fā)育中的模式與作用表觀遺傳學(xué)在基因組中除了DNA和RNA序列以外,還有許多調(diào)控基因的信息,它們雖然本身不改變基因的序列,但是可以通過基因修飾,蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA和其它分子的相互作用,而影響和調(diào)節(jié)遺傳的基因的功能和特性,并且通過細(xì)胞分裂和增殖周期影響遺傳。這就是表觀遺傳學(xué)(epigenetics),表觀遺傳學(xué)又稱為實(shí)驗(yàn)遺傳學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)、特異性遺傳學(xué)、后遺傳學(xué)、表遺傳學(xué)和基因外調(diào)節(jié)系統(tǒng),它是生命科學(xué)中一個普遍而又十分重要的epigenetics是一種關(guān)于區(qū)別于DNA序列改變的基因表達(dá)可遺傳變化基因組含有兩類遺傳信息,一類是傳統(tǒng)意義上的遺傳信息,即DNA序列所提供的遺傳信息,另一類是表觀遺傳學(xué)信息,它提供了何時、何地、以何種方式去應(yīng)用遺傳信息的指令。組織細(xì)胞時空特異性的表達(dá)Nature441,143-145(11May2006)
CpGisolandCpG島位于基因的啟動子和第一個外顯子區(qū),富含CpG二核苷酸,故稱為CpG島,一般作為啟動子和基因復(fù)制的起始區(qū).在哺乳動物中,幾乎所有的甲基化位點(diǎn)均在CpG二核苷酸,并通過對CpG的甲基化來調(diào)節(jié)基因的表達(dá),因?yàn)镈NA的甲基化可改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu),從而引起不同DNA結(jié)合蛋白的結(jié)合。所有管家基因和4%組織特異性基因的5′端調(diào)控區(qū)存在CpG高頻區(qū)CpG島(CpGislands)是指DNA上一個區(qū)域,此區(qū)域含有大量相聯(lián)的胞嘧啶(C)、鳥嘌呤(G),以及使兩者相連的磷酸酯鍵(p)。哺乳類基因中的啟動子上,含有約40%的CpG島(人類約70%)。一般CpG島的長度約300到3000個鹼基對(bp)。定義是指一個至少含有200bp的區(qū)域,其中GC所佔(zhàn)比例超過50%,且CpG的觀察值/預(yù)測值比例必須高於0.6。此部份的CpG島與基因相連,可用來作為限制酶的辨識位置。ZnFinger-DNAComplex
Helix-Turn-Helix
Motif
inDNABinding
DNAbindingThemodeofbindingismadesolelythroughinteractionswiththeDNAbackbone.Theplatinum-basedmolecules,“track”thebackboneofDNAthrougharepetitivemotif.ImageprovidedbyJ.Moniodis/VCU-UniversityofWesternAustralia.Farrell’sgroupmadethefindingwhileworkingtoimprovetheactionofcisplatin,oneofthemosteffectiveanti-cancerdrugsintheclinic.DiscoveryofthenewmodeofDNAbindingisthefirstsincetwoscientistsexaminingdruginteractionswithDNAmadeseparatediscoveriesinthe1960sand1970sthatsetthestandardfordrugdesignefforts.
鉑複合物需要電荷和順式位置的平衡才能表現(xiàn)其抗腫瘤效果前已知鉑複合物可以廣泛地抑制動物和人類的腫瘤DNA甲基化DNA甲基化是指真核生物以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)作為甲基供體,在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNAmethyltransferases,DNMTs)的作用下,將甲基轉(zhuǎn)移到特定堿基C上,形成5甲基胞嘧啶(5mC)。FunctionsofDNAmethylationinmammals
TranscriptionalgenesilencingChromatincompactionGenomestabilitySuppressionofhomologousrecombinationbetweenrepeatsGenomedefense(抵御)Xchromosomeinactivation(females)Methylgroups
(red)inDNA
(mapby
Dr.CraigCooney)
DNAMethylationReactionCatalyzedbyDNAMethyltransferase(DNMT)
S-腺苷甲硫氨酸(SAM)MoleculargraphicsofmethylatedDNA
BacterialDNAmethyltransferaseintheactofcatalysis.
DNMT與DNA相互作用investigatingCalculationsofbindingaffinitiesforMGMT/inhibitorcomplexeswithcomputersimulationtechniquesDNA甲基化轉(zhuǎn)移酶今后可能象限制性內(nèi)切酶一樣成為實(shí)驗(yàn)室常用的工具酶。來自立陶宛的HHMI研究人員Saulius
Klimasauskas領(lǐng)導(dǎo)的小組利用DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶把一些化學(xué)分子轉(zhuǎn)移到DNA上,為基因診斷和納米生物技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),有關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Nature
Chemical
Biology》。DNMT1themostabundantandcatalyticallyactiveenzymeinmostcelltypes,whichassociateswithS-phasereplicationfociviainteractionwithPCNA(Yokochietal.2002).
Itsprimaryroleisbelievedtobethatofamaintenancemethyltransferase(Bestor2000),copyingDNAmethylationpatternsfollowingDNAreplication.
MurineknockoutsofDnmt1areembryoniclethalatdayE8.5.
DNMT2functionremainsunclearsinceitpossessesverylowenzymaticactivity
invitroandknockoutofthegeneinmiceproducesnodiscernablephenotype(Okanoetal.1998;Yoderetal.1998;Hermannetal.2003).
DNMT3AandDNMT3Bdenovomethyltransferasessincetheyarehighlyexpressedatthestageofmurineembryonicdevelopmentwhenwavesofdenovomethylationareoccurringinthegenome(Okanoetal.1999).
MurineDnmt3aknockoutmicearebornlivebutdiebeforereachingfourweeksofage.
Dnmt3bknockoutmiceareembryoniclethalby~dayE14.5.
Dnmt3aknockoutmiceexhibitsubtleDNAmethylationdefectsinmaternallyimprintedregions(Hataetal.2002),whileDnmt3bknockoutmiceshowmarkeddemethylationofpericentromericsatelliterepeats(Okanoetal.1999).
knockoutofDnmt3L,whichisnotafunctionalenzymeduetolackofcriticalcatalyticsitemotifs,resultsinmaternalDNAmethylationimprintfailureandmalesterilityinmice(Hataetal.2002).TherearecurrentlyfivemembersoftheDNAmethyltransferasefamilyinmammaliancells.
AlloftheseproteinshavetheircatalyticdomainintheC-terminalregion,and(withtheexceptionofDNMT2)aregulatorydomainintheN-terminalregion.
Mostoftheprotein-proteininteractionsaremediatedbytheN-terminalregion.DNAmethyltransferasesinteractwithmanyotherproteins.
ProteinsinvolvedinmodulatingchromatinstructureincludepRb,HDACs,HP1,SIN3A,hSNF2H,SUV39H1,andhCAP-C/E.
Transcriptionallyactivechromatinregionstendtobehyperacetylatedandhypomethylated.
IfaregionofDNAorageneisdestinedforsilencing,chromatinremodelingenzymessuchashistonedeacetylasesandATP-dependentchromatinremodelerslikelybeginthegenesilencingprocess.
OneormoreoftheseactivitiesmayrecruitDNAmethyltransferaseresultinginDNAmethylation,followedfinallybyrecruitmentofthemethyl-CpGbindingproteins.
TheregionofDNAwillthenbeheritablymaintainedinaninactivestate.
DNM與染色質(zhì)remodelDNAMethylationasaBiomarkerforCancerLossofnormalDNAmethylationpatternsinsomaticcellsresultsinlossofcellgrowthcontrol.
Innormalcells,DNAmethylationisfoundpredominantlyintherepetitivefractionofthegenome,includingsatelliteDNAandparasiticelements(LINES,SINES,endogenousretroviruses)(Yoderetal.1997).
Tumorcellsexhibitglobalhypomethylationofthegenomeaccompaniedbyregion-specifichypermethylationevents(Baylinetal.2001).
MostofthehypomethylationoccursinrepetitiveDNAthatisnormallyheavilymethylated(Yoderetal.1997).
Innormalcells(top)DNAmethylationisconcentratedinrepetitiveregionsofthegenomeandmostCpGislandpromotersareunmethylated.
Intumorcells,thecompartmentalizationbreaksdownandrepetitiveDNAlosesmethylationwhileCpGislandpromotersacquireit,resultinginsilencingoftheassociatedgene.
TheDNMTsarelikelytargetedtoparticularregionsviaprotein-proteininteractionswithinchromatin.DNAMethylationandChromatinRemodelingModificationstothechromatinandthecorehistone‘tails’impactgeneexpressionandtheabilityofproteinsthatactonDNAtoaccesstheirtargetsequences.
Recentstudiesindicatethattheseepigeneticprocesses,aswellaschromatinremodeling,cooperatetocontrolchromatinstructureandultimatelygeneexpressionandDNAmethylationitself.
ChromatinremodelingproteinsoftheSNF2family,whichutilizeATPtoalterthestructureofchromatinthroughdisruptionofhistone/DNAcontacts(Havasetal.2001),alsoinfluenceDNAmethylationpatterns.
mammalianLsh,SNF2helicasefamilymemberexertsprofoundeffectsonDNAmethylationpatterns.
Lsh
knockoutmiceexhibitdrasticlossesofDNAmethylation,bothinrepetitiveelementsand
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 鳳求凰協(xié)議模板
- 二零二五年抖音短視頻內(nèi)容審核規(guī)范合同
- 2025年度水溝蓋板行業(yè)技術(shù)交流與合作合同
- 員工住房補(bǔ)貼及安置協(xié)議(二零二五)
- 二零二五年度城市廣場公共設(shè)施無償場地使用協(xié)議書
- 二零二五年度新能源項目合伙人股權(quán)共享與合作協(xié)議
- 2025年度綠色環(huán)保型個人倉儲租賃服務(wù)合同
- 二零二五年度安全培訓(xùn)效果評估合同
- 2025年度設(shè)備拆除與安全責(zé)任與施工保障合同
- 二零二五年度商業(yè)秘密保護(hù)與競業(yè)禁止協(xié)議
- 考研考博-英語-天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)考試押題三合一+答案詳解4
- 原型范疇理論(精選)課件
- 網(wǎng)絡(luò)賬號信息登記表
- 鋼樓梯計算(自動版)
- 部編版八年級歷史(下)全冊教案
- 水土保持各種分級標(biāo)準(zhǔn)表與指標(biāo)
- (完整版)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)自我評價表
- SAE-J400-2002-中文版
- Unit 1 How tall are you B Read and write(課堂PPT)
- 最新部編版九年級語文下冊 12《詞四首》課后習(xí)題參考答案
- 部編版四年級語文下冊27《巨人的花園》PPT課件(共2課時)
評論
0/150
提交評論