DNA甲基化对转录的影响概述

DNA甲基化对转录的影响专业报告人时间：2016.11.3内容1.DNA甲基化的概念2.DNA甲基化的分布2.DNA甲基化对转录的影响3.DNA甲基化的展望一.DNA甲基化的概念和分布•1.DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶的(DMNT）催化作用下，DNA的CG两个核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5-甲基胞嘧啶（5-mC），这常见于基因的5´-CG-3´序列。•2.DNA甲基化在真核生物中,是一种非常重要的表观遗传修饰,能影响染色质的结构，参与基因表达调控、基因印记、转座子沉默、X染色体失活以及癌症发生等重要生物学过程。•3.DNA甲基化特点：可遗传的；是基因表达的改变；没有DNA序列的变化。二.DNA甲基化的分布•DNA甲基化在生物体内的分布并不是随机的，而是呈现一定的规律性，在基因5´、3´侧翼区以及基因内部DNA甲基化分布，除了一些转录沉默的基因5´端甲基化程度较高以外，大多数基因的5´和3´侧翼区，DNA甲基化程度较低，而在基因内部的甲基化程度较高。三.DNA甲基化对转录的影响•在抑制基因转录过程中,DNA甲基化主要发生在基因启动子DNACpG位点，其抑制基因转录机制可能与下列3个因素有关:•(1)甲基化的DNA直接阻碍转录因子结合DNA；•(2)CpG甲基结合蛋白(methyl-CpG-bindingproteins,MBPs)结合到甲基化CpG位点,与其他转录复合抑制因子相互作用或募集组蛋白修饰酶形成异染色质结构；•(3)DNMT与组蛋白修饰相互作用，形成静止染色质结构。1.第一种机制是DNA甲基化直接干扰特异转录因子与各自启子的识别位置结合。几种转录因子，如AP22、C2Myc/Myn、CAREB、E2F和NF-κB，能识别含CpG残基的序列，当CpG残基上的C被甲基化后，结合作用即被抑制。相反，其他一些转录因子(如SP1和CTF)对结合位置上的甲基化不敏感，还有许多因子在DNA上的结合位点上不含CpG二核苷酸，DNA甲基化对这些转录因子基本不起抑制作用。•2.第二种甲基化转录抑制的机制是通过在甲基化DNA结合上特异的转录阻遏物,或称为甲基-CpG结合蛋白,而起作用的。这种蛋白质都能特异性结合甲基化CpG位点而发挥其转录抑制作用。已经鉴定了两种这样的转录阻遏物，即MeCP-1和MeCP-2(甲基胞嘧啶结合蛋白1和2)。•3.第三种甲基化抑制机制是通过影响染色质结构。用显微注射法将一些甲基和非甲基基因模板注入细胞核的实验表明,甲基化抑制转录仅在染色质组装后。甚至一个很强的转录活化子GAL4-VP16,也不能抵消由于DNA甲基化作用诱导的染色质失活状态产生的效果。另外,除了稳定失活状态外,甲基化也能通过阻止转录因子的进入防止染色质的活化。四.DNA甲基化的展望•关于DNA甲基化和转录沉默的一个重要的问题是甲基化是否是主要的控制机制或基因活力改变的伴随作用。在一些稀少CpG核苷酸基因例子中，甲基化的丢失发生在转录活化后。相反，在其他体系中却发现，尽管有最适核转录状态，包括DNaseⅠ敏感的染色质，转录也能被CpG甲基化作用强烈的抑制。似乎可以认为，甲基化特别是富含CpG基因的甲基化，可能起着一个类似水闸作用的调节机制，这个机制可能发生在其他的关闭基因事件之前或之后。Thankyou!