DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變,從而控制基因+表達。在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下,DNA的CG兩個核苷酸的胞嘧啶被選擇性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,這常見于基因的5'-CG-3'序列。大多數(shù)脊椎動物基因組DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,主要集中在基因5’端的非編碼區(qū),并成簇存在。甲基化位點可隨DNA的復(fù)制而遺傳,因為DNA復(fù)制后,甲基化酶可將新合成的未甲基化的位點進行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活。全基因組DNA甲基化測序是用 Bisulfite 處理DNA序列。天津目標(biāo)位點甲基化重測序哪里做
DNA(主要是CpG的)甲基化是其遺傳機制和表型效應(yīng)**為明確的表觀遺傳性機制。DNA甲基化譜式的變化不僅指導(dǎo)在正常發(fā)育過程中細胞譜系特化所依據(jù)的基因組轉(zhuǎn)錄譜式的改變,且在疾病發(fā)生和發(fā)展的基因表達異化中起著決定性的作用。為了高效準(zhǔn)確的分析基因組中所有的甲基化位點,可采用全基因組甲基化(Whole Genome Bisulfite Sequence,WGBS)。亞硫酸氫鹽處理是一種分類5-甲基胞嘧啶和非甲基化堿基的有效方法之一,包括基于序列、熔化溫度和交互的分析,WGBS是通過重亞硫酸氫鹽使DNA中未發(fā)生甲基化的胞嘧啶(C)脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ║),而甲基化的胞嘧啶保持不變,再經(jīng)PCR將U轉(zhuǎn)變?yōu)門,結(jié)合NGS便可高效準(zhǔn)確地分析基因組中所有甲基化位點。南京目標(biāo)區(qū)間甲基化重測序送樣要求這種DNA修飾方式在不改變基因序列前提下實現(xiàn)對基因表達的調(diào)控。
DNA甲基化一般是指DNA復(fù)制后,在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,將S-腺甘酰甲硫氨酸分子上的甲基轉(zhuǎn)移到DNA分子中胞嘧啶殘基的第5位碳原子上,形成5-甲基胞嘧啶的過程,它是真核細胞生物基因組重要的修飾方式之一。DNA甲基化包括從頭甲基化和維持甲基化2種模式。從頭甲基化是指在從未發(fā)生甲基化的位點上發(fā)生甲基化修飾,建立DNA甲基化的過程;而維持甲基化是指維持甲基化的酶可識別新合成的半甲基化雙鏈DNA,并將甲基添加到新鏈的非甲基化胞嘧啶上。
DNA甲基化即在DNA上增加甲基基團,是使基因的轉(zhuǎn)錄抑制或沉默的主要方式。該修飾特異性地發(fā)生在CpG位點,胞嘧啶通過磷酸鹽與鳥苷酸連接(圖1)。甲基基團的插入改變了DNA的表觀和結(jié)構(gòu),可能會直接阻礙DNA的識別及與轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,或者吸引其他因子優(yōu)先與DNA結(jié)合,干擾轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合。目前已鑒定了三個與甲基化DNA結(jié)合的蛋白家族,包括MBD蛋白、Kaiso和Kaiso樣蛋白、以及SRA蛋白。通過招募這些蛋白,DNA甲基化可促進某些組蛋白狀態(tài)的維持,如去乙酰作用,從而保持轉(zhuǎn)錄后的組蛋白修飾。例如,MBD家族的甲基CpG結(jié)合蛋白2(MeCP2)與甲基CpG結(jié)合,招募HDACs,可促使染色體濃縮和轉(zhuǎn)錄抑制。DNA甲基化主要發(fā)生在啟動子區(qū)CPG島,在調(diào)節(jié)基因表達和其他功能方面起著關(guān)鍵作用.
DNA甲基化過程在一些生物學(xué)現(xiàn)象中起重要作用。例如,在原核生物中,它參與毒力、細胞周期調(diào)控、基因表達和對外源 DNA 導(dǎo)入的保護(DNA-宿主特異性)等過程。在高等真核生物中,DNA 甲基化參與調(diào)控染色體穩(wěn)定性、印記、X 染色體失活和cancer 變等多個細胞過程。在哺乳動物中,DNA 甲基化主要發(fā)生在胞嘧啶堿基的第五個碳原子上,形成 5-甲基胞嘧啶或 5-甲基胞嘧啶核苷 (5-mC)。DNA甲基化幾乎只存在于CpG二核苷酸上,是一個關(guān)鍵的表觀遺傳標(biāo)記和基因表達調(diào)控因子?;騿幼踊?CpG 島處的甲基化 CpG 簇與基因失活有關(guān)。DNA 甲基化由一個被稱為 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶并包括 DNMT1、DNMT3a 和 DNMT3b 的酶家族催化。DNMT3a 和 DNMT3b是從頭合成的甲基轉(zhuǎn)移酶,能夠甲基化之前未甲基化的 CpG二核苷酸。相反,DNMT1是一種維持性甲基轉(zhuǎn)移酶,在復(fù)制過程中修飾半甲基化的 DNA。重亞硫酸鹽測序本質(zhì)上就是重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化與二代測序(NGS)的結(jié)合。杭州目標(biāo)位點甲基化重測序機構(gòu)
翼和生物目標(biāo)區(qū)域甲基化項目結(jié)合亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化和多重PCR擴增建庫測序技術(shù),對目標(biāo)區(qū)域甲基化位點進行分析。天津目標(biāo)位點甲基化重測序哪里做
DNA甲基化可以抑制基因表達。其機制是當(dāng)DNA甲基化出現(xiàn)在啟動子區(qū),其會強化啟動子序列的異染色質(zhì)化(染色體擰巴在一起),而使轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物無法接近和結(jié)合,從而強化基因的轉(zhuǎn)錄抑制。只有保持開放性常染色質(zhì)狀態(tài)的轉(zhuǎn)錄起始位點,才能保證轉(zhuǎn)錄起始蛋白復(fù)合物可接近并結(jié)合這個區(qū)域,從而保證基因的轉(zhuǎn)錄表達。當(dāng)DNA甲基化出現(xiàn)在編碼基因不同區(qū)域的時候(上游,基因區(qū)或下游),其對基因表達的影響也是不同的。同時,DNA甲基化不僅只影響基因轉(zhuǎn)錄,實際上其與組蛋白修飾、DNA突變、小RNA表達等都有非常復(fù)雜的相互調(diào)控作用。天津目標(biāo)位點甲基化重測序哪里做
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