DNA甲基化详解

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甲基化特点-概述说明以及解释

甲基化特点-概述说明以及解释

甲基化特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:甲基化是一种重要的表观遗传学修饰方式,指的是DNA分子上的甲基基团与蛋白质相互作用,通过改变DNA的结构和功能来影响基因的表达。

甲基化在生物学中扮演着至关重要的角色,可以影响细胞的分化、发育和疾病的发生。

本文将重点介绍甲基化的定义、在生物学中的重要性以及甲基化的机制,旨在加深对这一重要生物学现象的认识。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的组织和内容安排进行介绍。

在这个部分,我们可以简要说明本文分为引言、正文和结论三个部分,每个部分包含几个小节,以及各个小节的主要内容和要点。

同时也可以提及文章的主题和独特性,以引起读者的兴趣。

具体内容可以包括:本文共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要介绍了甲基化的概念和背景,以及本文的研究目的和意义。

正文部分涵盖甲基化的定义、在生物学中的重要性和甲基化的机制三个主要话题,详细介绍了甲基化在基因表达和细胞分化中的作用。

结论部分对整篇文章进行了总结,强调了甲基化的特点和在疾病中的作用,同时展望了未来的研究方向。

通过本文的阐述,读者将对甲基化的重要性和机制有更深入的了解,同时也能够了解到甲基化在疾病中的可能作用,为未来的研究提供了一定的参考和展望。

1.3 目的:本篇文章的目的在于探讨甲基化的特点,深入探讨甲基化在生物学中的重要性以及其机制。

通过对甲基化的定义和相关知识的介绍,使读者对甲基化有更深入的了解。

同时,通过对甲基化在疾病中的作用和未来研究方向的展望,拓展对甲基化在生物学领域中的应用和研究价值的认识,为未来相关研究提供启示和参考。

希望通过本文的深入探讨,能够进一步促进甲基化研究领域的发展,为生物学领域的进步和发展提供新的思路和方向。

2.正文2.1 甲基化的定义:甲基化是一种生物化学反应,指的是DNA分子上甲基基团的添加。

甲基基团是由一个碳原子和三个氢原子组成的小分子,通过DNA甲基转移酶酶的作用,可以将甲基基团加到DNA的嘌呤或嘧啶碱基上。

DNA甲基化

DNA甲基化

DNA甲基化概述在哺乳动物基因组中,甲基化是一种表观遗传机制,包括将甲基转移到胞嘧啶的C5位置形成5-甲基胞嘧啶。

DNA甲基化通过招募参与基因抑制的蛋白或通过抑制转录因子与DNA的结合来调节基因表达。

在发育过程中,DNA甲基化的模式在基因组中发生变化,这是DNA从头甲基化和去甲基化的动态过程的结果。

DNA甲基化是被一个甲基转移酶家族所催化,转移S腺苷甲硫氨酸(SAM)的一个甲基到第五个碳胞嘧啶残基形成5mc , Dnmt3a和Dnmt3b可以建立一个新的DNA甲基化模式来去修饰DNA,被称为从头甲基化。

另一方面,Dnmt1在DNA复制过程中起作用,将亲代DNA链上的甲基化模式复制到新合成的子链上。

这三种DNA都广泛参与胚胎的发育。

这三种DNA都广泛参与胚胎的发育。

当细胞到达终末分化时,Dnmt的表达大大降低。

这似乎表明有丝分裂后细胞的DNA甲基化模式是稳定的。

大部分DNA的甲基化发生在鸟嘌呤核苷酸或CpG位点之前的胞嘧啶上。

总的来说,哺乳动物基因组中CpG位点的减少可能是由于5 - mc可脱氨成胸腺嘧啶的诱变潜力。

剩余的CpG位点分布在整个基因组中,除了CpG岛外,它们都被严重甲基化。

DNA甲基化对沉默逆转录病毒分子、调节组织特异性基因表达、基因印记和X染色体失活至关重要。

不同基因组区域的DNA甲基化可能根据潜在的遗传序列对基因活动产生不同的影响。

一、DNA甲基化的位置1.1 基因间区大约45%的哺乳动物基因组由转座因子和病毒因子组成,这些因子被大量甲基化而沉默。

这些元素中的绝大多数是通过DNA甲基化或随着时间的推移由于5mC的破坏而产生的突变而失活的。

如果表达,这些元素是潜在的有害的,因为它们的复制和插入可以导致基因损坏和DNA突变。

胞内颗粒(IAP)是小鼠基因组中最具侵袭性的逆转录病毒之一。

在整个生命过程中,IAP在配子形成、发育和成年阶段都被高度甲基化。

甚至在胚胎内部,当基因组其余部分相对低甲基化时,Dnmtl维持对IAP元件的抑制。

DNA甲基化——表观遗传学的重要组成部分

DNA甲基化——表观遗传学的重要组成部分

DNA甲基化——表观遗传学的重要组成部分DNA甲基化是一种表观遗传学调控机制,通常指DNA分子上的甲基化修饰。

这种化学变化涉及DNA链上的甲基基团与Cytosine碱基的配对,对基因表达和细胞分化等生命过程具有重要作用。

DNA甲基化不仅在正常生长发育中发挥至关重要的作用,而且也涉及很多人类疾病的发展。

本文将介绍DNA甲基化的基本原理、分布方式、调控机制及其在疾病中的作用。

一、DNA甲基化的基本原理DNA是由4种不同的核苷酸构成的,其中包括Adenine、Thymine、Cytosine和Guanine。

DNA的甲基化通常发生在Cytosine碱基的C5位,即通过甲基基团与细胞内的S-Adenosyl Methionine(SAM)反应,形成5-甲基Cytosine(5mC)。

DNA甲基化是基因组合成和生物遗传变异的关键机制之一。

它可以调控基因的表达和细胞分化,与疾病的发展密切相关。

虽然越来越多的研究表明,DNA甲基化是一种可逆的表观遗传修饰,但它仍然是一种稳定的标记,可以被逐代遗传,影响基因表达和细胞分化。

二、DNA甲基化的分布方式DNA甲基化在不同种类和类型的细胞中存在和分布不同。

在人体内,DNA甲基化主要发生在GC富集区域,如基因启动子、繁殖起始点、转录因子结合区等。

这些区域往往影响到基因表达的调控,因此被视为关键的甲基化信号的地点。

另一方面,DNA甲基化还出现在基因体内部的非编码区域,如intron、intergenic regions、satellite DNA和telomeres。

虽然对它们的确切功能还有争议,但这些甲基化信号可能参与调控DNA复制、染色体结构和修复。

三、DNA甲基化的调控机制DNA甲基化是由DNA甲基转移酶(DNMTs)负责催化核苷酸中的甲基基团的加成。

DNMTs可以对一些具有特定序列和结构的DNA区域进行偏好性的甲基化修饰。

这些区域的一个重要特征是在基因表达和细胞分化中发挥着重要的作用。

DNA甲基化的分子机制及其在基因表达中的作用

DNA甲基化的分子机制及其在基因表达中的作用

DNA甲基化的分子机制及其在基因表达中的作用DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式,通过甲基基团的添加在DNA分子上进行化学修饰。

DNA甲基化在生物体的发育、分化和疾病发生中发挥着重要的作用。

本文将介绍DNA甲基化的分子机制以及其在基因表达中的作用。

一、DNA甲基化的分子机制DNA甲基化是指在DNA分子上特定的胞嘧啶核苷酸上加上甲基基团(CH3),形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)。

DNA甲基化主要发生在CpG甲基化位点,即在一个胞嘧啶核苷酸的3'位置和一个鸟苷核苷酸的5'位置之间存在着磷酸二酯键连接(CpG岛)。

DNA甲基转移酶(DNA Methyltransferase)负责将甲基基团添加到目标位点,而DNA脱甲基化酶则参与甲基基团的去除。

DNA甲基化在基因组中广泛存在,尤其富集在基因的启动子区域。

在正常细胞中,DNA甲基化可以抑制基因的转录表达,进而影响基因的功能。

然而,DNA甲基化状态的异常会导致基因的异常表达,进而引发多种疾病的发生。

二、DNA甲基化在基因表达中的作用1. 基因沉默DNA甲基化在基因启动子区域的甲基化可以抑制转录因子结合,导致基因的沉默。

甲基化的CpG岛可以吸引甲基化DNA结合蛋白(DNA Methylation Binding Protein)结合,从而促进染色质构象的变化,阻碍转录机器的进入。

这种基因沉默的机制被广泛应用于胚胎发育过程、免疫耐受、肿瘤抑制等生理和病理过程中。

2. 基因活化DNA甲基化在某些特定情况下也可以促进基因的活化。

甲基化的CpG岛中的甲基化程度较低时,可以通过DNA蛋白互作和组蛋白修饰等多种机制来促进基因的活化。

这种情况在胚胎早期发育、基因重编程以及某些疾病的发生中尤为常见。

3. 基因表达的稳定性DNA甲基化不仅直接影响基因的转录表达,还可以通过间接途径影响基因表达的稳定性。

DNA甲基化状态的异常可引发基因组不稳定性,导致基因突变和DNA重组的发生。

DNA甲基化检测技术解读

DNA甲基化检测技术解读

肿瘤类型
乳腺癌、肺癌、食管癌、结肠癌、胃癌、胰、 肝 癌 乳腺癌、卵巢癌 GIT 、头与颈部瘤、NHL、肺癌 肺癌 乳腺癌 、甲状腺癌、胃癌 乳腺癌、前列腺癌 前列腺癌、乳腺癌、肾癌 结肠癌、胃癌、子宫内膜瘤、卵巢癌 肺癌、脑瘤 非白血性白血病、淋巴瘤、鳞状细胞癌、肺癌 肺癌、乳腺癌、卵巢癌、肾癌、鼻咽癌 成视网膜细胞瘤、少突神经胶质(细胞)瘤 肾细胞癌
DNA甲基化与肿瘤的关系
MGMT基因在许多肿瘤中被认为是抗肿瘤药物治疗的预测标记。MGMT启 动子肿瘤特异性甲基化,可以抑制MGMT蛋白的活性,从而使得肿瘤细胞对 烷化类的抗肿瘤药物敏感,因而被广泛用于肿瘤化疗治疗。
Figure: Kaplan–Meier Estimates of Overall Survival, According to
动子含有CpG岛。
— 是结构基因启动子的核心序列和转录起始点
CpG island的功能:通过甲基化与去甲基化,调控下游基因的表达 —— 基因表达的调控开关
DNA甲基化的生物学意义
1、转录抑制
基因启动子 区的甲基化可影 响转录激活因子 和其识别序列 的结合.
DNA甲基化的生物学意义
2、影响基因表达
在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添 加甲基基团的化学修饰现象。
DNA甲基化的形式:
DNA甲基化主要形成5-mC和少量的N6-甲基嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟
嘌呤(7-mG)
CpG 岛(CpG Island)
在基因组的某些区域中,通常是基因的启动子区域,5’端非翻译 区和第一个外显子区,CpG序列密度非常高,超过均值5倍以上,成为 鸟嘌呤和胞嘧啶的富集区,称之为CpG岛(CpG Islands, CGIs)。 正常结构基因组中70%~ 90% 的独立CpG 都被甲基化, 未甲基化的CpG 成簇地聚集形成CpG 岛 主要位于结构基因的启动子和第一外显子区域,约有60%以上基因的启

dna甲基化名词解释

dna甲基化名词解释

DNA甲基化名词解释什么是DNA甲基化?DNA甲基化是指在DNA分子中加入甲基基团(CH3)的过程。

甲基基团可以与DNA 中的胞嘧啶碱基(Cytosine,C)相连,形成5-甲基胞嘧啶(5-Methylcytosine,5mC)。

为什么DNA甲基化重要?DNA甲基化在生物体中起着重要的调控作用。

它可以影响DNA的稳定性、基因的表达和细胞的功能。

DNA甲基化在个体发育过程中起着关键的作用,也与许多疾病的发生和发展密切相关。

DNA稳定性维护DNA甲基化可以稳定DNA分子的结构,防止DNA双链解旋和酶切。

在DNA复制和修复过程中,甲基化可以保护DNA不受到不必要的修复或降解。

基因表达调控DNA甲基化可以直接或间接地影响基因的转录和翻译过程,从而调节基因的表达。

在一些基因的启动子区域,高度甲基化可以阻止转录因子结合,从而抑制基因的转录。

相反,低度甲基化可以促进基因的转录。

细胞功能调节DNA甲基化在细胞的分化和功能调控中起着关键的作用。

在多细胞生物中,不同细胞类型的DNA甲基化模式是不同的,这有助于维持细胞的特异性和功能。

DNA甲基化还可以调节细胞的增殖、凋亡和分化等过程。

DNA甲基化的调控机制DNA甲基化的形成和去甲基化是通过一系列酶的催化下进行的。

在哺乳动物细胞中,DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase)可以将甲基基团添加到DNA上,而DNA 去甲基化酶(DNA demethylase)可以将甲基基团从DNA上去除。

DNA甲基化与疾病的关联DNA甲基化异常与多种疾病的发生和发展密切相关。

以下是一些与DNA甲基化异常相关的疾病:1.癌症:DNA甲基化异常在多种癌症中广泛存在。

甲基化模式的改变可以导致关键基因的失活或过度表达,从而促进癌细胞的生长和侵袭。

2.免疫系统疾病:某些自身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎,与DNA甲基化异常有关。

这些异常可以导致免疫系统的功能紊乱。

DNA甲基化

DNA甲基化
A甲基化是最早被发现、也是研究最深入的表观遗传调控机制之一。广义上的DNA甲基化是指DNA序列上特 定的碱基在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)的催化作用下,以S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)作为甲基供体,通过共价键结合的方式获得一个甲基基团的化学修饰过程。这种DNA甲基化修 饰可以发生在胞嘧啶的C-5位、腺嘌呤的N-6位及鸟嘌呤的G-7位等位点。一般研究中所涉及的DNA甲基化主要是指 发生在CpG二核苷酸中胞嘧啶上第5位碳原子的甲基化过程,其产物称为5-甲基胞嘧啶(5-mC),是植物、动物等 真核生物DNA甲基化的主要形式,也是发现的哺乳动物DNA甲基化的唯一形式。DNA甲基化作为一种相对稳定的修 饰状态,在DNA甲基转移酶的作用下,可随DNA的复制过程遗传给新生的子代DNA,是一种重要的表观遗传机 制。
DNA甲基化
生物学术语
01 原理
03 类型
目录
02 酶分类 04 机制
DNA甲基化(DNA methylation)为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表 现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲 基基团。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变, 从而控制基因表达。
DNA甲基化(methylation)是真核细胞正常而普遍的修饰方式,也是哺乳动物基因表达调控的主要表观遗传 学形式。DNA甲基化后核苷酸顺序及其组成虽未发生改变,但基因表达受影响。尽管甲基化修饰有多种方式,被 修饰位点的碱基可以是腺嘌呤的N-6位、胞嘧啶的N-4位、鸟嘌呤的N-7位和胞嘧啶的C-5位,它们分别由不同的 DNA甲基化酶催化,但大多发生在基因启动子区CpG岛上。DNA甲基化时,胞嘧啶从DNA双螺旋上突出,进入能与酶 结合的裂隙中,在胞嘧啶甲基转移酶催化下,把活性的甲基从S-腺苷甲硫氨酸转移至胞嘧啶5位上,形成5-甲基 胞嘧啶(5-MC)。基因启动子区的甲基化可导致转录沉寂。

植物基因组学中的DNA甲基化

植物基因组学中的DNA甲基化

植物基因组学中的DNA甲基化DNA甲基化是一种非常重要的生物学研究内容,尤其是在植物基因组学领域。

在这篇文章中,我将着重探讨DNA甲基化是什么,以及它在植物基因组中的意义。

什么是DNA甲基化?DNA甲基化是指在DNA链上添加methyl基(-CH3)的一种化学修饰。

这个过程是通过甲基转移酶完成的,甲基转移酶可以将S-adenosylmethionine(SAM)中的methyl基转移至DNA分子上。

DNA甲基化具有良好的可逆性,可以通过DNA脱甲基化酶(DNMT)将methyl基去除。

DNA甲基化作为一种生物化学修饰,对于细胞的生命活动具有重要的影响。

它可以通过改变染色体结构,参与基因转录和表达,并对基因组稳定性产生影响。

人们对于DNA甲基化的研究已经进行了数十年,但是,植物基因组中的DNA甲基化还是相对新的领域,目前尚有许多待探讨的问题。

DNA甲基化在植物基因组中的意义DNA甲基化可以影响植物体内基因的表达。

它可以通过增加或减少methyl基,调整染色体的结构,使得某些区域的基因表达受到抑制或者增强。

这一过程被称为DNA甲基化修饰。

在植物生长与发育的过程中,DNA甲基化具有非常重要的意义。

例如,在植物的胚胎发育中,DNA甲基化可能会影响大量基因的表达。

同时,在植物对外界环境的适应中,DNA甲基化修饰也发挥着至关重要的作用。

例如,在水稻的耐盐性中,DNA甲基化是一个非常重要的调控机制。

研究表明,DNA甲基化可以影响水稻胚胎的基因表达,并提高其耐盐能力。

DNA甲基化的变化还可以影响植物种群的进化。

一个研究表明,在某些植物种群中,DNA甲基化可以产生扩散选择作用。

也就是说,一些部位的DNA甲基化水平高,可以使得植物更加适应特定环境,从而共同进化成一种采取共同策略的种群。

最后,DNA甲基化还可以帮助研究人员对植物基因组的演化历史进行揭示。

通过对DNA甲基化水平不断变化的地区进行比较,可以得到不同基因型间的相似性与差异性,从而为基因组进化历史做出重要贡献。

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提到遗传,我们都已经习惯于这样的概念,即基因组的编码信息存在于ACGT这四种碱基的排列顺序中。

然而,诸如胞嘧啶的甲基化修饰及其分布,组蛋白的乙酰化等,同样影响着表型。

这就构成了表观遗传学(epigenetics)的主要研究容。

其实,早在1942年,就提出了表观遗传学的概念,他指出,表观遗传与遗传相对,主要研究基因型和表型的关系。

而现在,对于表观遗传学,比较统一的认识是,其研究在没有细胞核DNA序列改变的情况时,基因功能的可逆的可遗传的改变。

也就是说,在不改变基因组序列的前提下,通过DNA和组蛋白的修饰等来调控基因表达,其中又以DNA甲基化(DNA methylation)最为常见,成为表观遗传学的重要组成局部。

随着人类基因组方案的开展,科学家们开场在基因组水平来研究表观遗传学,逐步形成表观基因组学(epigenomics)。

表观基因组学就是要在整个基因组水平来研究表观遗传过程以及与这些过程密切相关的特定基因组区域的识别与鉴定。

2000年10月,人类表观基因组协会(Human Epigenome Consortium)由欧盟赞助,启动了旨在于人类6号染色体MHC区域首先做出DNA的甲基化图谱的先导方案(Pilot Project)。

该方案顺利完成,引导启动了2003年的人类表观基因组方案(Human Epigenome Project,HEP)。

2005年,美国国家卫生院(NIH)下属的国立癌症研究所启动了癌症基因组先导方案。

2006年,该所与国立人类基因组研究所一起共同启动癌症基因组方案(Cancer Genome Project)。

表观基因组学和DNA甲基化与癌症的研究成为新的热点。

本文将简要介绍DNA甲基化与CpG岛,癌症与DNA甲基化,和DNA甲基化的重要检测方法。

DNA甲基化与CpG岛:在人类表观遗传学研究中,最常见的就是CpG 二核苷酸中胞嘧啶的甲基化修饰。

其主要过程是,在CpG甲基化结合蛋白(Methyl-CpG Binding Proteins,MBDs) 和DNA甲基化转移酶(DNAmethyltransferases, DNMTs)的作用下,使CpG二核苷酸5’端的胞嘧啶转变成为5’甲基胞嘧啶。

在正常人类的DNA中,约有3-6%的胞嘧啶被甲基化。

在哺乳动物中,约有50,000,000个CpG二核苷酸,其中70%的被甲基化。

而那些可被甲基化的CpG 二核苷酸并非随机的分布于基因组序列中,相反,在基因组的*些区域中,通常是基因的启动子区域,5’端非翻译区和第一个外显子区,CpG 序列密度非常高,超过均值5倍以上,成为鸟嘌呤和胞嘧啶的富集区,称之为CpG岛(CpG Islands, CGIs)。

CpG岛的概念最早由Adrian Bird提出,他称之为未甲基化的HapII小片段(HpaII Tiny Fragment,HTF),更正式的定义是这样的区域,该区域的序列长度至少200个碱基对,GC含量超过50%,CpG比值(观测值/期望值) 超过0.6。

CpG比值的计算方法如下:最近,为了排除那些Alu重复序列,提出了更严格的标准:长度至少500碱基对,GC含量超过55%,CpG比值大于0.65。

据估计,哺乳动物基因组中的CpG岛约有4万个。

在安康人的基因组中,CpG岛中的CpG位点一般处于非甲基化状态,而CpG岛外的CpG位点通常是被甲基化的。

研究说明,DNA的甲基化在遗传印记(genetic imprinting),胚胎发育以及维持正常细胞功能等方面发挥着重要作用。

DNA甲基化与肿瘤发生:DNA甲基化水平和模式的改变是肿瘤发生的一个重要因素。

这些变化包括CpG岛局部的高甲基化和基因组DNA低甲基化状态。

如图1左所示,在正常细胞中,位于抑癌基因启动子区域的CpG岛处于低水平或未甲基化状态,此时抑癌基因处于正常的开放状态,抑癌基因不断表达抑制肿瘤的发生。

而在肿瘤细胞中,该区域的CpG岛被高度甲基化,染色质构象发生改变,抑癌基因的表达被关闭,从而导致细胞进入细胞周期,凋亡丧失,DNA修复缺陷,血管生成以及细胞粘附功能缺失等,最终导致肿瘤发生。

同样,如图1右所示,对于在正常细胞中处于高度甲基化的一些基因和重复序列,如果其甲基化水平降低,这些基因将表达和重复序列将激活,从而导致基因印记丧失,细胞过度增长,不适宜的细胞特异性表达,基因组脆性增加,以及寄生序列(endoparasitic sequence)的激活,最终也导致肿瘤发生。

图1. 肿瘤生成中的DNA甲基化改变模式(取自Esteller M,Nat Rev Genet 2007, 8(4):286-298) 由于CpG岛的局部高度甲基化要早于细胞恶性增生,故其甲基化的检测可用于肿瘤的预测,而全基因组水平的低水平甲基化状态,则随着肿瘤恶性程度的增加而进一步降低,使其可用于肿瘤的诊断以及分级。

近年来,不断有研究显示人类肿瘤的发生、开展与DNA甲基化的异常有关,而且早在肿瘤临床确诊之前就可检测出特异基因的甲基化异常现象。

所以甲基化可以作为肿瘤等早期诊断的生物标记物和预后评估指标,对肿瘤的筛查和风险评估、早期诊断、分期分型、预后判断及治疗监测都具有重要的意义。

DNA甲基化检测方法:随着DNA甲基化研究的不断深入,其检测方法也层出不穷。

这些方法针对不同研究目的,运用不同的处理方法,几乎涵盖了从基因到基因组各个层次水平的研究。

据检测样本不同,可以分为DNA和mRNA。

现有方法,绝大局部都是取样于细胞的DNA,根据研究水平,又将这些方法归为3大类,即:基因组甲基化水平(Methylation Content)的分析,候选基因甲基化分析,和基因组层次的DNA甲基化模式(Methylation pattern)与甲基化谱(Methylation Profiling)分析。

主要方法分述如下:A.基因组甲基化水平(Methylation Content)的分析:1. 高效液相色谱(High-performance Liquid Chromatography, HPLC) HPLC是一种比较传统的方法,是根据DNA或蛋白分子量和构象的不同而使其加以别离。

由于在动态相和静态相下分子的光吸收度并不一样而加以定量。

随着系统的压强的增加,其分辨率增高。

故而能够定量测定基因组整体水平DNA甲基化水平。

该方法由Kuo等1980 年首次报道。

过程是将DNA样品先经盐酸或氢氟酸水解成碱基,水解产物通过色谱柱,结果与标准品比较,用紫外光测定吸收峰值及其量,计算5 mC/(5mC+5C)的积分面积就得到基因组整体的甲基化水平。

这是一种检测DNA甲基化水平的标准方法。

2. 高效毛细管电泳法(High-performance Capillary Electrophoresis, HPCE)这是一种利用窄孔熔融石英毛细管来从复合物中别离不同化学组分的技术。

其根底是在强电场下不同分子的由于其所带电荷,大小,构造以及疏水性等不同而相互分开。

用HPCE方法处理DNA水解产物来确定5mC水平,简便,经济且敏感性高。

在这两种方法的根底上,不断有新方法改进,包括,变性高效液相色谱(DHPLC),逆向高效液相色谱(Reversed phase HPLC)以及HPLC与薄层色谱(Thin-layer Chromatography, TLC)相结合的HPLC-TLC方法。

除上述方法外,还有其他原理的检测方法,如单纯的TLC方法以及最正确近邻TLC(Nearest neighbour TLC),基于抗5mC的免疫学技术(Anit-5mC immunological techniques), SssI 甲基转移酶法(SssI methyl Acceptance Assay),在重亚硫酸盐处理的根底上而进展的氯乙醛反响法(Chloacetaldehyde reaction)和酶区甲基化分析(Enzymatic Regional methylation Assay, ERMA)。

必须指出,以上各种方法虽然能够明确检测出目的序列中所有CpG位点的甲基化状况,但并不能对甲基化位点进展定位。

B.候选基因(Candidate Gene)甲基化分析:1. 甲基化敏感性限制性切酶-PCR/Southern法( methylation-sensitive restriction Endonuclease -PCR/Southern, MSRE-PCR/Southern)这种方法利用甲基化敏感性限制性切酶对甲基化区的不切割的特性,将DNA消化为不同大小的片段后,进展Southern或PCR扩增别离产物,明确甲基化状态再进展分析。

常使用的甲基化敏感的限制性切酶有HpaⅡ-MspⅠ(CCGG)和SmaⅠ-*mal(CCCGGG)等。

2. 重亚硫酸盐测序法(Bisulphite Sequencing)该方法首先用重亚硫酸盐使DNA中未发生甲基化的胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶保持不变,行PCR扩增所需片段,则尿嘧啶全部转化成胸腺嘧啶,最后,对PCR产物进展测序并且与未经处理的序列比较,判断是否CpG位点发生甲基化。

此方法是准确度很高,能明确目的片段中每一个CpG位点的甲基化状态,但需要大量的克隆测序,过程较为繁琐、昂贵。

3. 甲基化特异性的PCR(methylation-specific PCR, MS-PCR)该方法同样DNA先用重亚硫酸盐处理,随后行引物特异性的PCR。

其设计两对引物,分别与重亚硫酸盐处理后的序列互补配对,即一对结合处理后的甲基化DNA链,另一对结合处理后的非甲基化DNA 链。

检测MS-PCR扩增产物,如果用针对处理后甲基化DNA链的引物能扩增出片段,则说明该被检测的位点存在甲基化;反之亦然。

4. 甲基化荧光法(MethyLight)结合重亚硫酸盐处理待测DNA片段,设计一个能与待测位点区互补的探针,探针的5’端连接报告荧光,3’端连接淬灭荧光,随后行实时定量PCR。

如果探针能够与DNA杂交,则在PCR用引物延伸时,TaqDNA聚合酶5′到3′端的外切酶活性会将探针序列上5′端的报告荧光切下,淬灭荧光不再能对报告荧光进展抑制,这样报告荧光发光,测定每个循环报告荧光的强度即可得到该位点的甲基化情况及水平。

本方法高效,迅速,具备可重复、所需样本量少、不需要电泳别离的特点。

5. 焦磷酸测序(Pyrosequencing)该方法,由4种酶催化同一反响体系中的酶级联化学发光反响,在每一轮测序反响中,只参加一种dNTP,假设该dNTP与模板配对,聚合酶就能将其参加到引物链中并释放出等摩尔数的焦磷酸(PPi)。

PPi可最终转化为可见光信号,并由PyrogramTM转化为一个峰值,其高度与核苷酸数目成正比。

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