当前课程知识点：分子生物学 > 第七章 基因表达的表观遗传调控 > 第1节 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控 > DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
同学们好
我是中南大学湘雅三医院的邓昊
今天我给大家介绍的这个知识点是
DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
表观遗传学的定义
是指在DNA序列不发生改变情况下
基因的表达水平与功能发生改变
并产生可遗传的表型
在分子角度也可定义为
在同一基因组上
建立并将不同基因表达
（转录）模式和基因沉默传递下去的
染色质模板变化的总和
它是在DNA序列不变的情况下
是可逆的
也是可遗传的
基因选择性转录过程的调控
近年来研究主要集中在
对转录过程的调控
包括DNA甲基化
组蛋白修饰
染色质重塑以及非编码RNA的调控等方面
本课程主要介绍
DNA甲基化
组蛋白修饰和染色体重塑
对基因转录的调控
DNA甲基化
是由DNA甲基化转移酶催化
以S-腺苷甲硫氨酸
为甲基供体而发生的反应
它的类型主要有三种
1 将腺嘌呤转变为N-甲基腺嘌呤
2 将胞嘧啶转变为N-甲基胞嘧啶
3 将胞嘧啶转变为C-甲基胞嘧啶
原核生物中
这三种类型均存在
但在高等生物中
只存在第三种类型
即将
胞嘧啶转变为5-甲基胞嘧啶
甲基化模式有
维持性甲基化
指在细胞分裂过程中
根据亲本链上特异的甲基化位点
在新生链上
相应位置进行甲基化修饰
另外一种是
从头甲基化
即催化未甲基化的甲基化位点
实现甲基化
它分别由不同的
DNA甲基转移酶催化完成
在哺乳动物中
依据结构和功能的不同
将DNA甲基化转移酶分三类
DNMT1
DNMT2
DNMT3
这个家族C端有高度保守的催化结构域
直接参与DNA甲基化转移反应
N-末端调节结构域存在差异
能介导甲基化酶的细胞核
定位 调节与其它蛋白的相互作用
我们可以看到不同的DNA甲基化转移酶
在催化结构域是很相似的
不同的DNA甲基化转移酶
具有不同的特点
DNMT1在哺乳动物各组织中高表达
在结构上N-末端调节区域含有
多个功能结构域
优先与半甲基化的DNA结合
在DNA复制时
对甲基化具有维持作用
使DNA甲基化可遗传
DNMT2在人和小鼠许多组织中存在
分布广泛
N-端的调节结构域仅含有
C-端的保守催化模块
可能与基因组DNA甲基化无关
DNMT3包括几种亚型
3a和3b对半甲基化的DNA没有偏向性
可甲基化天然和合成的裸露DNA
它的主要区别
是两者的表达谱不同
3a的表达谱较普遍
3b除在甲状腺
睾丸和骨髓中表达外
在其它组织中表达水平低
DNMT3L缺乏C-端的催化结构域
单独不具备催化活性
但可与DNMT3a和DNMT3b结合
增强它们的甲基转移酶活性
DNMT3可以通过三种途径
定位在染色质上
通过N-端调节区域
PWWP结构域结合DNA
可以通过与转录因子
或者是抑制复合物分别结合
靶向定位到染色质的特异位点
可以通过siRNA靶向定位至特异DNA序列
DNA甲基化对基因转录的抑制作用
一个是
直接干扰转录因子与顺式作用元件的结合
第二个是甲基化的CpG结合蛋白
介导DNA甲基化
对基因表达的沉默
第三个是对基因转录的抑制
DNA去甲基化是指
5-甲基胞嘧啶被胞嘧啶取代的过程
去甲基化主要有两种方式
（一个是）与复制相关的被动DNA去甲基化
一个是DNA主动去甲基化
DNA的去甲基化和DNA甲基化过程相互平衡
维持DNA甲基化谱的稳定
任何一方失调都会
导致甲基化谱紊乱
引起神经退行性疾病 免疫疾病或者是癌症
这个知识点就介绍到这里
-第1节 分子生物学的定义
--分子生物学的定义
-第2节 分子生物学的主要研究内容
-第3节 分子生物学发展简史与学习方法
-第一章 测试
-第一章 课件
--第一章 课件
-第1节 染色体
--染色体
-第2节 染色体病与染色体畸变
-第3节 常染色体病
--常染色体病
-第4节 性染色体病
--性染色体病
-第二章 测试
-第二章 课件
--第二章 课件
-第1节 细胞凋亡概述
--细胞凋亡概述
-第2节 细胞凋亡的分子机制
-第3节 细胞凋亡与疾病
--细胞凋亡与疾病
-第4节 细胞凋亡的检测
--细胞凋亡的检测
-第三章 测试
-第三章 课件
--第三章 课件
-第1节 单基因病的概念
--单基因病的概念
-第2节 常染色体显性/隐性遗传病
-第3节 X连锁显性/隐性遗传病
-第4节 Y连锁遗传病
--Y连锁遗传病
-第四章 测试
-第四章 课件
--第四章 课件
-第1节 基因的概念和组构
--基因的概念和组构
-第2节 基因分型
--基因分型
-第3节 基因组
--基因组
-第五章 测试
-第五章 课件
--第五章 课件
-第1节 基因结构与功能的生物信息学分析原理
-第2节 基因启动子及调控序列的结构分析方法
-第3节 基因编码区结构分析方法
-第4节 基因功能分析方法
--基因功能分析方法
-第六章 测试
-第六章 课件
--第六章 课件
-第1节 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
-第2节 组蛋白修饰与基因表达的表观遗传调控
-第3节 染色质重塑与基因表达的表观遗传调控
-第七章 测试
-第七章 课件
--第七章 课件
-第1节 基因治疗的策略
--基因治疗的策略
-第2节 基因转移技术
--基因转移技术
-第3节 基因干预
--基因干预
-第4节 基因治疗的应用研究
-第八章 测试
-第八章 课件
--第八章 课件
-第1节 蛋白质分子的折叠
--蛋白质分子的折叠
-第2节 蛋白质分子的定位
--蛋白质分子的定位
-第3节 蛋白质的修饰
--蛋白质的修饰
-第4节 蛋白质的降解
--蛋白质的降解
-第九章 测试
-第九章 课件
--第九章 课件
-第1节 长链非编码RNA
--长链非编码RNA
-第十章 测试
-第十章 课件
--第十章 课件
-第1节 基因组学
--基因组学
-第2节 转录组学
--转录组学
-第3节 蛋白质组学
--蛋白质组学
-第4节 其他组学
--其他组学
-第十一章 测试
-第十一章 课件
--第十一章 课件
-第1节 PCR技术概述
--PCR技术概述
-第2节 PCR实验要点
--PCR实验要点
-第3节 PCR的应用及其衍生技术
-第十二章 测试
-第十二章 课件
--第十二章 课件
-第1节 蛋白质印迹概述
--蛋白质印迹概述
-第2节 蛋白质印迹实验流程
-第3节 蛋白质印迹常见问题分析
-第十三章 测试
-第十三章 课件
--第十三章 课件
-第1节 神经示踪的定义、用途、原理
-第2节 示踪剂的要求和分类
-第3节 神经示踪的应用
--神经示踪的应用
-第十四章 测试
-第十四章 课件
--第十四章 课件
-第1节 遗传修饰动物概述及应用
-第2节 动物遗传修饰策略
--动物遗传修饰策略
-第3节 遗传修饰常用技术
-- 遗传修饰常用技术
-第4节 动物遗传修饰实验方法
-- 动物遗传修饰实验方法
-第十五章 测试
-第十五章 课件
--第十五章 课件
