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DNA甲基化 -------一种表观遗传学 基本概念 影响DNA甲基化的因素 DNA甲基化与肿瘤 一 表观遗传学 别名：实验胚胎学、拟遗传学、表遗传学、外遗传学以及后遗传学。表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多，研究最深入的是DNA甲基化 二 DNA甲基化： 甲基化是一种表观遗传修饰， 在 DNA 甲基转移酶催化下，利用 S-腺苷甲硫氨酸提供的甲基，将胞嘧啶的第 5位碳原子甲基化，从而使 胞嘧啶转化为 5-甲基胞嘧啶。在哺乳动物基因组中，DNA甲基化的主要位点是 CPG二核苷酸，它在基因组中呈不均匀分布。 CPG岛 影响DNA甲基化的因素 ——DNA甲基转移酶 ——组蛋白甲基化 ——饮食等环境因素对甲基化的影响 ——RNA干扰与甲基化 DNA甲基转移酶（DNMT） DNA甲基化是由 DNMT催化完成的，哺乳动物 细胞中已知有活性的 DNMT有 3种 ? DNMT1----DNA复制复合物的组分 ?DNMT3a 催化从头甲基化 ?DNMT3b 组蛋白甲基化 组蛋白的甲基化可能对指导 DNA的甲基化有 一定意义 （脉孢菌的真菌的研究 推测该菌组蛋白H3K9的甲基化可以指导DNA的甲基化） 饮食等环境因素的影响 近年研究发现，表观遗传与饮食、药物等外界环 境因素直接相关。这些环境因素作用于人体，能通 过表观遗传改变使染色质构型重塑，并且这种改变 是可逆的。当环境因素产生不利于机体的表观遗传 变化时，会促进肿瘤等疾病的发生。 叶酸 维生素B12 （5，10四氢叶酸） 提供甲基影响DNA甲基化 RNA干扰与甲基化 在哺乳动物和植物细胞中双链RNAs（包括 siRNA和 miRNA）可以诱导产生转录后水平的基因沉寂。 有待进一步的研究 DNA甲基化与肿瘤 DNA甲基化影响人类基因组的效应，包括转录抑制、染色质结构修饰、x染色体失活、基因组印迹、 抑制重复序列和寄生DNA成分对基因组完整性的损害作用等。在肿瘤细胞中基因组甲基化模式常发生改变，出现整体的低甲基化伴随着特定区域的高甲基化。  基因启动子区的 CPG岛在正常状态下一般是 非甲基化的，当其发生甲基化时，常导致基因转录沉 寂，使重要基因如抑癌基因、DNA修复基因等丧失 功能，从而导致正常细胞的生长分化调控失常以及 DNA损伤不能被及时修复，这与多种肿瘤形成密切相关。 对人类70个肿瘤细胞系中15种基因启动子甲基化状态的研究 高甲基化与肿瘤 低甲基化与肿瘤 对人类肿瘤的研究发现，伴随着特异基因的启动子区出现异常高甲基化，整个基因组中普遍存在 低甲基化，主要发生在 DNA重复序列中，如微卫星DNA，长散布元件（LINES）、Alu顺序等，这种广泛的低甲基化会造成基因组不稳定，与多种肿瘤如肝细 胞癌、尿道上皮细胞癌、宫颈癌等的发生有 关。 用DNA甲基转移酶抑制剂处理体外培养细胞实验