基因组印记d
219387083_牛DSCAM_基因的基因组印记和DNA_甲基化状态分析
第46卷第3期2023年5月河北农业大学学报JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITYVol.46 No.3May.2023牛DSCAM基因的基因组印记和DNA甲基化状态分析靳兰杰1，霍浩楠1，张银蛟1，李冬杰2，陈玮娜3，张 萃1，李世杰1（1. 河北农业大学 生命科学学院, 河北 保定 071000；2.河北科技大学 食品与生物学院, 河北石家庄 050018；3.河北大学 中医学院，河北 保定 071000）摘要：为鉴定牛DSCAM基因的印记状态以及DNA甲基化修饰在调控印记表达中的作用，本研究以牛胎盘和成年牛组织（心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪和大脑）为试验材料，利用基于单核苷酸多态（SNP）的RT-PCR直接测序法分析DSCAM基因的印记状态，采用亚硫酸氢盐测序法分析基因启动子区的甲基化状态。
结果发现，在DSCAM基因的第32个外显子上存在1个A/G杂合的SNP位点（rs136908595），利用该SNP位点区分亲本等位基因发现，在被检测的成年牛组织中，DSCAM基因为双等位基因表达；而在胎盘中DSCAM基因为母源等位基因表达。
对牛DSCAM基因启动子区及第一个外显子处402 bp的CpG岛甲基化进行分析，发现在单等位基因表达的胎盘中，2条亲本链间存在差异甲基化区，而在双等位基因表达的组织中，未发现差异甲基化区。
结果表明，DNA甲基化修饰参与调控牛DSCAM基因的胎盘特异性父源印记，可为深入探讨牛DSCAM基因功能和调控机制提供参考依据。
关 键 词：DSCAM基因；基因组印记；等位基因表达；牛；差异甲基化区中图分类号：S823；S813.3 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：文献标志码：AAnalysis of DNA methylation on DSCAM gene in different bovine tissues JIN Lanjie1, HUO Haonan1, ZHANG Yinjiao1, LI Dongjie2, Chen Weina3, ZHANG Cui1, LI Shijie1（1.College of Life Science, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China; 2.College of Food Science andBiology, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China; 3.College of Medical Science,Hebei University, Baoding 071001, China ）Abstract: The DNA methylation status of DSCAM gene in cattle were analyzed to determine the role of DNAmethylation on gene expression. The allelic expression of DSCAM gene was analyzed in bovine placenta and somatictissues including heart, liver, spleen, lung, kindy, muscle, fat and brain by a SNP-based RT-PCR products directsequencing method. The DNA methylation status of CpG island in promoter region of DSCAM gene was analyzedby bisulfite sequencing. An A/G SNP (rs136908595) was found on the exon 32 of bovine DSCAM gene and usedto distinguish the parental alleles. The results showed that DSCAM gene was biallelically expressed in all detectedbovine somatic tissues, including heart, liver, spleen, lung, kidney, muscle, fat and brain. In bovine placenta, DSCAM收稿日期：2023-01-06基金项目： 国家自然科学基金(31372312)；河北省自然科学基金(C2020204004，C2022201058)；河北省人社厅引进留学人员资助项目(C20200332).第一作者：靳兰杰（1997—），女，河北保定人，硕士研究生，主要从事动物基因组学与表观遗传学研究.E-mail:**********************通信作者：李世杰（1971—），女，河北保定人，教授，主要从事动物分子遗传与表观遗传学研究. E-mail:*********************本刊网址：文章编号：1000-1573(2023)03-0091-06DOI：10.13320/ki.jauh.2023.004792第46卷河北农业大学学报gene was maternally expressed based on the SNP (rs136908595). The DNA methylation was analyzed on the CpG island (402 bp) in the promoter region and the first exon of DSCAM gene. A differentially methylated region (DMR) was detected in placenta. However, DMR was not found in spleen, kidney and brain tissues. The results indicated that DNA methylation played a role in the placenta-specific paternal imprinting of bovine DSCAM gene, which provides a reference for further study of the function and regulation mechanism of bovine DSCAM gene ,which provides a reference for further study of the function and regulation mechanism of bovine DSCAM gene and regulation mechanism of bovine DSCAM gene.Keywords: DSCAM gene; genomic imprinting; allelic expression; cattle; DMR1 材料与方法1.1 供试样品的采集印记状态分析包括成年荷斯坦奶牛的组织和胎盘。
表观遗传学与基因组印记模板
研究背景
• 经典的孟德尔遗传理论的一个基本 假设是在二倍体生物的基因组中, 一个等 位基因无论来自父方还是母方, 其遗传性 质和表型特征是相同的, 即在同一位点的 等位基因中父方基因与母方基因的作用 是无区别的, 认为双亲的性状具有等同的 遗传性, 而且可以预测遗传性状在后代中 的分离。
然而有些种间杂交后代的性状表现 与此理论不符
CH3 CH3
X Gene A
Gene B
B
Paternal
[
]
Maternal deletion
Maternal
[
A
Paternal
Gene A
CH3 CH3
X
]
Gene B
Prader-Willi
Angelman
These two very different syndromes are caused by the same deletion
基因组印记 Genomic Imprinting
经典的遗传方式及发展:
1.孟德尔式遗传（细胞核遗传）
染色体遗传 2.非孟德尔式遗传（细胞质遗传）
非染色体遗传 3.印记遗传 母系遗传
1. 按照孟德尔遗传定律，来自父母双方的基 因组在功能上是相同的。
2. 与此相矛盾的是，在哺乳动物中发现基因 组印记（genomic imprinting)的现象，并因 此建立了核不等价(nuclear non-equivalency) 理论。
概念：基因组印记
• 基因组印记是指二倍体细胞中的父母亲特异的基因 表达。 • Describes the differential expression of genetic material at chromosomal/allelic level, depending on that material being maternal or paternal in origin. • 两个等位基因中只有一个基因表达；可遗传的修饰， 并且不改变基因序列的组成 • Genomic imprinting is an epigenetic process that marks DNA in a sex dependent manner, resulting in the differential expression of a gene depending on its parent of origin.
表观遗传学—基因组印记
发 展 历 史
1939 年，生物学家 Waddington CH 首先在 《现代遗传学导论》中提出了epigenetics 这一术语。 并于 1942 年定义表观遗传学为“生物学的 分支，研究基因与决定表型的基因产物之 间的因果关系”。
发 展 历 史
1975年，Hollidy对表观遗传学进行了较为 准确的描述。 他认为表观遗传学不仅在发育过程，而且 应在成体阶段研究可遗传的基因表达改变， 这些信息能经过有丝分裂和减数分裂在细 胞和个体世代间传递，而不借助于 DNA序列 的改变，也就是说表观遗传是非DNA序列差 异的核遗传。
基因组印记可以是共价标记（DNA甲基化） 上的，也可以是非共价标记（DNA-蛋白质和 DNA-RNA互作，核基因组定位）。 印记调控区(Imprinting control regions, ICRs)是印记基因表达的关键调控序列，来 源于双亲等位基因中的一个ICR 会被DNA甲 基化标记，这些区域的差异性甲基化 (Differentially methylated regions, DMRs)使双亲等位基因出现差异表达。
ZFP57通过结合甲基化DNA的六聚核苷酸序 列TGCCGC，抑制基因表达。 TRIM28是一种转录中介因子，是许多基 因转录调控复合体中的桥梁分子。
DNMT1属于DNA甲基化转移酶家族，既能 催化重头甲基化又能维持甲基化DNA。
胰岛素样生长因子2( IGF2) 存在基因组印记 的现象， IGF2能促进细胞的增殖、分化以及 个体的生长发育并抑制细胞凋亡 。IGF2基因 组印记与多种肿瘤的发生、发展相关 。 来源于父方的基因Igf2对胚胎的贡献是促进胎 儿生长，加速其发育，促进胎盘发育为胎儿提 供更多营养。父系表达基因tgf2的缺失导致胎 儿在宫内生长迟缓。
基因组印记方法
基因组印记方法
基因组印记呀，这可是个超有趣的东西呢。
基因组印记简单来说就是一种特殊的基因表达调控方式。
就好像基因也有自己的小脾气，有些基因呢，它只听爸爸或者妈妈的“话”，只表达来自爸爸或者妈妈的那个基因拷贝，而把另一个拷贝就给沉默掉啦。
那怎么知道哪些基因有这种印记呢？科学家们有好多巧妙的方法哦。
一种常见的就是通过观察基因的甲基化状态。
甲基化就像是给基因戴了个小帽子，如果某个基因在来自爸爸或者妈妈的染色体上甲基化状态不一样，那这个基因很可能就是印记基因啦。
比如说，在某个基因的爸爸给的那个拷贝上甲基化很多，这个基因可能就不表达了，而妈妈给的那个没那么多甲基化，就正常表达，或者反过来。
这就像基因上的一种特殊标记，告诉细胞该听谁的“指挥”。
还有一种方法是通过研究一些特殊的遗传现象。
比如说某些遗传病，它只在从爸爸或者妈妈那里遗传过来的时候才发病。
这时候就可以怀疑是不是基因组印记在捣乱啦。
就像有个调皮的小捣蛋鬼藏在基因里，只有特定的遗传途径才会让它把病给引发出来。
另外呢，现在的技术可发达啦，像高通量测序技术也能帮助研究基因组印记。
通过对大量的基因序列进行测序分析，能够发现那些在表达上有偏向性的基因，也就是可能存在印记的基因。
这就像是大海捞针一样，在海量的基因信息里把那些特别的基因给找出来。
基因组印记名词解释生物化学
基因组印记名词解释生物化学嘿，你知道基因组印记吗？这可真是个超级有趣的东西呢！就好像每个人都有自己独特的标记一样，基因组印记就是在基因组上的一种特殊“标记”。
比如说，你想想看，我们每个人的性格是不是都不太一样呀？这其实就有点像基因组印记在起作用呢！有些基因可能会因为印记的存在而表现出不同的活性。
基因组印记可不是随随便便就出现的哦！它是在生物的发育过程中逐渐形成的。
就好比盖房子，一砖一瓦慢慢搭建起来的。
它会影响基因的表达，进而影响生物的各种性状和特征。
哎呀呀，你能想象吗？如果没有基因组印记，这个世界会变成什么样呢？是不是很多生物的特性都会变得乱七八糟呀！就像一个没有秩序的大混乱！
在细胞分裂和遗传的过程中，基因组印记起着非常重要的作用呢。
它就像是一个精准的调控器，控制着基因的开关。
我再给你举个例子吧，就像一辆汽车，基因组印记就是那个控制车速和方向的关键部件。
如果这个部件出了问题，那车子还能正常行驶吗？
基因组印记还和很多疾病有关系呢！如果它出现了异常，可能就会导致一些疾病的发生。
这可不是开玩笑的呀！
所以说呀，基因组印记真的超级重要呢！它就像是生物世界里的一个神秘而又关键的密码，等待着我们去深入探索和理解。
我觉得我们真的应该好好研究它，这样才能更好地了解生命的奥秘呀！你说是不是呢？。
基因组印记名词解释
基因组印记名词解释基因组印记（GenomeImprinting）是一种突变性遗传现象，它是指基因组中特定区域的某一父系或母系的基因活动明显强于另一父系或母系的基因活动，从而导致相同的基因组复制，只有一个父系或母系的基因会发挥功能。
基因组印记最初是在动物模式物种中发现的，然而，随着基因测序技术的不断发展和发现，它的发现已经跨越了植物模式物种，例如拟南芥和拟南芥等。
基因组印记是一种重要的遗传过程，它具有重要的生理功能和生物学意义。
在一些模式物种中，它最先用于识别特定区域的某一父系或母系的基因活动，从而解释特定染色体定位的性染色体不同表达，以及相关疾病的发生，如格孔病（BeckwithWiedemann综合征）。
此外，基因组印记在发育和表达调控中也发挥着重要作用。
它能够影响DNA甲基化、RNA甲基化以及DNA和RNA水解的水平，从而调节一系列的生物学过程，如器官发育，基因表达，胚胎发育以及胚胎干细胞的形成和功能。
基因组印记的发现也潜在地影响着基因治疗和植物基因编辑技术的发展，例如基因治疗技术可以替代某些疾病的病因性损伤，而植物基因编辑技术可以在植物中实现精准调控，以增加植物的产量或改善植物的环境耐受性。
因此，可以说基因组印记的发现为生物基因组研究、医学医药应用以及植物育种技术等方面提供了新的研究工具。
发展了更多技术，如全基因组测序、表观遗传学研究方法等，以更深入地研究基因组印记，了解基因活动的变化，识别疾病的分子机制，以及对密码子结构文字进行精确编辑等。
基因组印记的发现和发展为生物学提供了新的研究途径和工具，尤其是在临床诊断和治疗方面，它将作为一种重要的研究工具，为临床诊断提供有力的参考，为临床治疗和药物研发提供新的解决方案。
同时，基因组印记还可能提供一种新的模式，以研究特定基因变体下基因活动及相关表型变化，从而在一定程度上改善了基因组研究的空白。
综上所述，基因组印记是一种重要的遗传过程，它具有重要的生理功能和生物学意义。
基因组印记名词解释
基因组印记名词解释什么是基因组印记？基因组印记（GenomeImprinting）是一种更新型的研究方式，它可以在有关基因组内部信息的学科中引入新信息。
它使我们能够揭示基因组不同位置的特定基因的特征，从而更好地理解它们的功能和调节方式。
基因组印记可以被认为是基因组研究的一种组成部分。
它以检测和鉴定特定基因组位置上特定基因的活性为基础。
因此，基因组印记可以改变基因表达的特定方式，研究人员可以通过此类手段检测特定基因的特定活性。
基因组印记的概念背后的基本原理是一种特殊的染色体特征，即“基因组印记”。
该印记是指一个较大的基因组片段（称为“印记基因”），可以导致染色体上的其他基因的活性发生变化，以及胞嘧啶乙烯酸（CDT）的改变。
CDT是一种染色质结构，它将基因组片段与其他基因组序列隔离开来，从而改变其他基因的活性。
由此形成的基因组印记可以被视为基因组内部信息的表达形式，是探索基因组本身特性的重要工具。
实际上，基因组印记的发现不仅仅是一个学术上的术语，它也为生物学家们提供了一种新的研究工具研究基因的活性及其调节的方式。
具体而言，基因组印记主要用于改变基因表达水平，因此可以根据研究目的调节基因的活性。
例如，研究人员可以利用基因组印记来探索特定基因的表达水平，从而发现其在生物学过程中的关键作用。
基因组印记不仅仅是一个学术术语，它还具有重要的实践意义。
例如，基因组印记可以被用于研究和表达多态性，它可以帮助我们更好地理解某些疾病的发生机制，比如癌症的发生。
此外，它还可以用作研究遗传学的一种新手段，帮助我们探索特定基因的功能，从而为治疗和防治各种疾病提供依据。
总之，基因组印记是一个非常重要的学术术语，它能够为基因组研究引入新的信息，以帮助我们更好地理解基因组内部信息，为生物学研究奠定坚实的基础。
表观遗传学-基因组印记教学教材
04
表观遗传学与疾病
表观遗传学与疾病的关系
表观遗传学是研究基因表达水平上遗传变异的一 门科学，它与疾病的发生和发展密切相关。
环境因素、生活习惯、饮食等可以通过表观遗传 机制影响基因的表达，进而导致疾病的发生。
表观遗传学的重要性
总结词
表观遗传学对于理解生物学过程、疾病机制和环境影 响等方面具有重要意义。
详细描述
表观遗传学在多个领域都具有广泛的应用价值。首先 ，它有助于我们深入理解生物体的发育和生理过程， 阐明一些生物学现象的机制。其次，表观遗传学对于 疾病的研究和治疗也具有重要意义，它可以揭示疾病 的发病机制，并提供新的治疗策略和药物靶点。此外 ，表观遗传学还能帮助我们了解环境因素对人类健康 的影响，为预防和治疗相关疾病提供科学依据。
组织特异印记基因
指在特定组织或器官中表达的基因，其表达水平受 到表观遗传修饰的影响，这种影响通常与发育和分 化过程中的细胞命运决定有关。
肿瘤相关印记基因
指在肿瘤发生和发展过程中起重要作用的基因，其 表达水平异常与肿瘤细胞的增殖、分化和转移有关 。
基因组印记的生物学意义
基因组印记是生物个体发育和表型形成的重要调控 机制之一，它能够影响个体的生长发育、行为和代 谢等生理过程。
表观遗传学-基因组印记教学 教材
目
CONTENCT
录
• 表观遗传学简介 • 基因组印记 • 表观遗传学与基因组印记的关系 • 表观遗传学与疾病 • 展望与未来研究方向
01
表观遗传学简介
表观遗传学的定义
总结词
表观遗传学是一门研究基因表达方式如何受到环境和其他非基因 序列因素影响的科学。
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GRB10
PEG10 PPP1R9A DLX5 MEST COPG2 H19 IGF2 IGF2AS
7
7 7 7 7 7 11 11 11
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多态
母系 父系 父系 母系 母系 父系 母系 母系
多态
母系 父系 父系 母系 父系 父系 母系 母系
TSPAN32
TSSC4 KCNQ1 KCNQ1OT1
X X
×
一、印记的发现
• McGrath和Solter的小鼠核移植实验(1984)： 种质细胞在受精发育过程中 雄原核替代雌原核 雌原核替代雄原核 胚胎组织 胎盘组织 胚胎死亡
可见，父系和母系基因组在发育过程中 担负的任务是不同的，且两者同时存在 是正常发育所必需的
一、印记的发现
• DeChiara小鼠Igf2基因敲除实验(1991)：
发现印记基因的存在，一些印记基因还是重要经
济性状的主效基因，对家畜的胚胎发育和出生后
生长起着重要的调控作用；
一、印记的发现
迄今为止，除人类和哺乳动物外，报道印
记的物种还有有袋类动物和种子植物。而在鸟 类、鱼类、爬行类和两栖动物中普遍认为不存
在印记。
二、印记基因的特 点
(1) 印记基因成簇存在
印记控制中心(imprinting control elements，ICE) 交互印记
平衡运动困难，有颤抖的步伐与颤动的四肢，时有
癫痫症状。
3、 BWS (Beckwith-Wiedemann Syndrome) 贝克威思-威德曼症候群 生长过剩综合征
病因：11p15.5印记区印记基因(主要是IGF2和CDKN1C) 的表达异常 症状：舌巨大，脐膨出和生长过剩为三大主要特征，同时
1、冲突假说
基因作为选择的单位，通常编码一种“自私”策略， 以使自身能够生存并传播到将来的世代 在雌性哺乳动物怀孕期间，母亲提供给胎儿的营养 总量一方面影响母亲未来的生殖潜能，另一方面也
影响当前胎儿的生存状态 对当前和未来生殖的权衡便构成了冲 突假说的中心
• 父本基因使自己的后代尽量多地从母本吸收营养， 因而父本基因尽量促进个体生长 本身不表达抑制生长的基因 父系印记
伴有内脏肿大（主要为肝、肾和脾的肿大），出生时低血
糖，单侧肥大（身体的一侧生长过剩）等生长异常。
4、 RSS (Russell-Silver Syndrome) 罗素-西弗氏症候群 不对称身材-矮小-性发育异常综合征
病因：11p15.5印记区印记基因(主要是IGF2和CDKN1C) 的表达异常 症状：身材矮小，发育迟缓，面部特征异常，四肢长度不 对称，第五手指弯曲向内，单侧肥大（身体的一侧生长过
这种雌核发育和雄核发育的胚胎均不能完成发育
的全过程。进一步观察发现雄核发育者胚胎生长不良，
而胎盘发育相对良好；雌核发育则呈现相反的状态， 胚胎生长良好，胎盘发育较差。认为父源基因组的印 迹基因表达促进胎盘生长，而母源基因组的印迹基因 表达则有利于胚胎生长，两者均为正常胚胎发育所必
需。
在人胚胎发育异常中所见到葡萄胎（hydatidiform mole）就是父本印迹的典型例子，这种发育异常的胚胎具 有完好的胚外组织，高度增生的滋养层，水肿的绒毛，但 无胎儿成分，这是由于一个卵细胞被两个精子受精，使卵 细胞中的母亲基因不能参与发育，或在一个“空”卵中形 成重叠的精子原核。
Air
Air
(3)、XIST基因的反义转录调控模式
甲基化
Xi
Xist基因
P
Tsix启动子
Xa Xist基因 Xi：失活的X染色体 Xa：有活性的X染色体
P
2、DMR的形成机制
DMR形成
父源染色体 母源染色体 非印记基因 印记基因 DNA 甲基化
印记基因与非印记基因的甲基化在生命周期中变化的异同点：
剩）等生长异常。
5、 肿瘤 (Tumours)
病因：任何印记基因的表达异常
症状：略。
如：Wilms tumor (nephroblastoma)
七、基因组印记与进化
• 在二倍体中，一些有害的退化性突变被隐藏而在单倍体 中则显现出来，因而对生物而言，保持两套染色体较一 套染色体更有利。
？
为什么在一些二倍体生物的组 织中，一些基因受印记控制，行为 上类似于单倍体呢？
• 母本基因要尽量的减少营养被某个个体过多吸收， 因而母本基因尽量抑制个体生长 本身不表达促进生长的基因 母系印记
结论：根据营养冲突假说，母方使那些能促进胚
胎和胎盘生长的基因发生印记，而父方却使那些 抑制其生长的基因发生印记，即父本表达的印记 基因是促进生长的基因，母本表达的印记基因是 抑制生长的基因
*大部分印记基因的功能支持冲突假说 *卵生动物不存在印记基因
与现实的矛盾：
一些印记基因与生长无关； 一些与生长有关的印记基因在其他物种中是非印记的； 一些父系印记基因促进生长，母系印记基因抑制生长；
2、适应假说 印记是一种防御机制，可以区分两个亲本 的基因组，从而防止孤性生殖、染色体增加或 丢失、不利的体细胞突变等现象的发生。鱼类 有单性生殖，鸟类有孤雌生殖，因而这些物种 中不存在印记。
父系敲除，则发育成的动物个体小
母系敲除，则动物的个体没有变化 雌性敲除小鼠，它们后代的个体大小也没有变化 进一步的实验证实父系的等位基因被敲除后，Igf2不 再表达
首次证实了印 记基因的存在
小鼠Igf2基因为第一 个被鉴定的印记基因
正 Igf-2 Igf-2 正常小鼠
交
遗传印迹 反 ♀ ♂
Igf-2m Igf-2m 矮小型小鼠
达(Hikichi et al., 2003 )
二、印记基因的特点
(5)印记基因遗传印记的保守性
即大多数印记基因在不同的物种中印记状态与印记方 向一致； 如PEG10基因在人、鼠、牛、猪、羊等物种中均表现 为母系印记。
在人类和小鼠中签定的印记基因(部分)
基因名 人 COMMD1 PLAGL1 IGF2R 2 6 6 位置(染色体) 小鼠 11 10 17 人 否 母系 父系 印记状态 小鼠 父系 母系 父系
(2) 非编码RNA基因
通常延伸数百kb，以顺式作用调控邻近编码基因的表达； “正义”RNA基因，如H19、XIST 反义RNA基因，如Igf2r/Air、UBE3A/UBE3A-AS micoRNA基因 其他RNA基因
二、印记基因的特点
(3)差异甲基化区域
差异甲基化区域(differentially methylated region，DMR)，是指染色体上甲基化状态具有 亲本特异性的区域，即来源于不同亲本的DNA 序列甲基化状态不同的区域
而卵巢畸胎瘤（ovarian teratoma）由非受精卵在卵 巢原位孤雌生殖发育而来，由多胚层组织构成，甚至含有 毛发、牙齿、骨骼等结构，由于含有两套母系染色体，产 生分化好但紊乱的胚胎组织，但胎盘结构从未发现过。
六、与基因组印记异常有关的疾病
1、 PWS (Prader-Willi Syndrome) 普拉德-威利症候群 先天性神经异常发育综合征
相同点：都要经历两次去甲基化和重新甲基化的过程；
不同点：
印记基因在经历第一次去甲基化和重新甲基化后甲基化状态保持
不变，非印记基因则在第二次去甲基化和重新甲基化后甲基化状态 保持不变；
印记基因的父源与母源等位基因在经历了第一次重新甲基化后甲
基化状态不同，而非印记基因则在两次去甲基化和重新甲基化的过 程中甲基化状态始终一致；
第五章 基因组印记
一、印记的发现
基因组印记？
组织或细胞中，基因的表达具有亲本选择 性，即只有一个亲本的等位基因表达，而 另一亲本的等位基因不表达或很少表达的 现象，相应的基因则称为印记基因 父系不表达称父系印记 母系不表达称母系印记
一、印记的发现
• Helen Crouse于1960 年在昆虫中首次提出
交 Igf-2 Igf-2 正常小鼠
Igf-2m Igf-2m 矮小型小鼠
Igf-2 Igf-2m 正常小鼠
Igf-2m Igf-2
矮小型小鼠
2013年11月14日
6
一、印记的发现
• 1993年Rainier等和Wgawa等首次发现基因组印记
也存在于人类，印记松驰或缺失可能导致癌症；
• 90年代末到现在，相继在羊、牛和猪等家畜中也
在H19下游存在一个增强子；
Igf2和H19之间存在一个ICE，也是DMR；
甲基化 增强子阻遏蛋白(CTCF)
启动子 印记控制中心
♀
Igf2
H19
增强子
Igf2不转录 H19转录
♂
Igf2 H19
增强子
Igf2转录 H19不转录
(2)、Igf2r和Air的印记盒调控模式
Air
H1-H4甲基化位点 ADS：等位基因差别信号 ADP：ADS特异结合蛋白 DNS：重新甲基化信号 DNP：DNS特异结合蛋白
三、基因组印记的分子机制
1、印记基因表达调控的经典实例
(1)、H19和Igf2的边界元件作用模式
Igf2和H19分别位于人和小鼠的11号和7号染色体； 位于同一基因簇内，位置相邻，Igf2位于上游； 交互印记(Igf2母系印记，H19父系印记)； 在H19基因的上游均有DMR控制基因的表达；
11
11 11 11
Hale Waihona Puke 77 7 7否
否 父系 母系
母系
父系 父系 母系
CDKN1C
11
7
父系
父系
人类
共同
小鼠
68
51 43 33
8
144
2012年12月 /home.html i/printing/implinkhtml