拟遗传学与DNA甲基化
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要 作用 于 甲基 化 已经 形成 的阶段 ， 即维持 甲基 化模 式 。
哺乳 动 物 Ｄ ＮＭＴ１可 被 异 常 ＤＮ 结 构 、 链 或 双 链 Ａ 单
Ｄ ＮＡ底 物 的 Ｃ残 基 激活 。 现 已 发 现 另 外 几 种 甲基 化 酶 ， ＤＮＭＴ 、 即 ２ ＤＮ—
基化（
维普资讯 http://www.cqvip.com
国外 ． － 分 册 ｇ ｍ学 －￣ ｔ ｄ ｉ ｔ
２０ ０ ２年 ｌ 第 ２ ０月 ９卷
第 ５期
・３ １ ・ ５
拟 遗 传 学 与 ＤＮＡ 甲基 化
张晓华 徐 青 ， 综述 陶 谦 高子芬 审校 ，
（ 、 京 大 学 医学部 病理 学 系 ， 京 １０ ８ ； １北 北 ０ ０ ３
很 多生 物学 家 提 出 ， 肿 瘤 形 成 过 程 中包 含两 大 在 类 机 制 ， 个 是 通 过 Ｄ Ａ 核 苷 酸 序 列 改 变 而 形 成 突 一 Ｎ 变， 即遗传 学机 制 ， 瘤作 为一 种遗 传 学疾 病 在分 子 生 肿 物 学 领 域 已经 得 到 证 实 ’ 另 外 就 是 拟 遗 传 学 （ ｐ— ； ｅｉ ｇ ｎ ｔ ｓ机 制 ， Ｄ ｅ ｅｉ ） ｃ 即 ＮＡ 突 变 时 核 ＿ 酸 序 列 不 变 ， 过 苜 通 碱 基修 饰 的改 变 ， 导致 基 因表 达水 平 的变 化 ， 在 肿瘤 这 形 成过 程 中越 来越 受 到重 视 。这两 种机 制 相互 交叉 存
基 因顺 序 。管 家 基 因 的 Ｃ Ｇ 岛基 本 上都 被 甲基 化 ， ｐ 但
特 定组 织 中表 达 的 基 因其 Ｃ Ｇ 岛未 甲基 化 ， ｐ 不表 达 的
基 因其 Ｃ Ｇ 岛被 甲基 化 ， ｐ 这样 基 因选 择 性 的 去 甲基 化 形 成特 异 的组 织 类 型 ， 发 育 和 分 化 中调 控 基 因 的表 在
物学 意 义不 是 很 清 楚 ， 一 种 ＤＮＡ 复 制 后 的 酶 促 反 是 应过 程 。ＤＮ 复制 以后 ， Ｄ Ａ 在 ＮＡ 甲基 化酶 作用 下 ， 将 Ｓ腺 苷 酰 甲硫 氨 酸 （ Ａ ） 子 上 的 甲基 转 移 到 Ｄ 一 ＳＭ 分 ＮＡ 分 子 中胞 嘧 啶残基 的 ５位碳 原 子上 。甲基 的 引入 可使 Ｄ ＮＡ分 子 空 间结 构 改 变 ， 响 了 Ｄ 影 ＮＡ 与蛋 白质 分 子
） 虽 然也 存 在 ｒ６ ｎ７ ｎ４ 但 它 们 的生 ， ｎＡ、 １ Ｇ、１Ｃ，
ＭＴ３ 和 ＤＮＭＴ Ｂ Ａ ３ 。ＤＮＭＴ ２可 能 存 在 于 ＤＮＭＴｌ 缺 陷的胚 胎 干细 胞 ， ＤＮＭＴ Ａ和 ＤＮＭＴ Ｂ这 两 种 而 ３ ３
甲基化 酶则 常 常 出现 于 甲基 化 早 期 ， 胚 胎 细 胞 或 一 在
达。
２ Ｄ ＮＡ 甲基 转 移酶
在 真核 细 胞 中 ， Ａ 甲基 转 移 酶 （ ＮＡ ｍｅｈ ｌ ＤＮ Ｄ ｔｙ— ｔ ｎｆｒｓ， ＮＭＴ） 移 甲 基 到 胞 嘧 啶环 ， 在 ＤＮ ｒ ｓ ａｅ Ｄ ａ ｅ 转 它 Ａ
在 ， 同促进 肿 瘤 的形 成 。在拟 遗 传学 中 ， 共 一个 重要 机
３ １ 甲基 化敏 感 限制 酶方 法 ． 这是 最 早 应 用 的一 种 方 法 ｊ 用 甲 基 敏 感 Ⅱ型 ，
１ 甲基化 Ｄ Ａ的 分子 结构 、 布及 Ｃ Ｇ岛 Ｎ 分 ｐ ＤＮ 甲基 化通 常是 指胞 嘧 啶 （ ５位 碳 原 子 的 甲 Ａ ｃ） 一
中的靶 位点 是 Ｃ Ｇ位 点 。１ 前 已将 Ｄ ｐ ０年 ＮＭＴ基 因在
鼠中克 隆 出 ， 现 在 通 常 说 的 ＤＮＭＴ１ 哺 乳 动 物 甲 即 。 基 化酶 对 半 甲基 化 底 物 有 很 强 的亲 和 力 ， ＮＭＴ１主 Ｄ
制便 是 ＤＮ 甲基 化 ， Ａ 甲基 化 是 最 常 见 的一 种 ＤＮＡ修 饰， 甲基 化与转 录 抑制 有关 ， 甲基化 基 因处 于转 录抑 制 状 态 ， 甲基 化基 因处 于 转 录 活 跃 状 态 。 甲基 化 在 胚 非 胎 发育 、 因组 印记 、 基 细胞 分化 与衰 老 及肿 瘤 形成 Biblioteka Baidu过 程 中有 重 要作 用 。
些新 生 细胞 的 生长 发 育 阶 段 开 始 起 作 用 ， 们 具 有 甲 它 基 化那些 完 全 没有 被 甲基 化 的 Ｄ ＮＡ 的能 力 。
３ Ｄ Ａ 甲基化 的研 究 方法 Ｎ
的结 合 ， 如影 响 转 录 因子 、 扑 异 构 酶 、 ＮＡ 聚合 酶 、 拓 Ｒ 阻抑 蛋 白 等 与 ＤＮ 分子 的 结 合 ， 而导 致 某 些 基 因 Ａ 从
２ 新 加坡 霍 普 金斯 肿瘤 病 毒 学实验 室 ， １ ５ ７ ． １７ ９ ；
３ 武 警 总 医院 眼科 ， 京 １ ０ ３ ） 、 北 ０ ０ ９
摘 要 ： 们 将 目光 重 新 聚 焦 于拟 遗 传 学 ， 对 Ｄ 人 在 ＮＡ 甲基 化 进 行 深 入 研 究 的 过 程 中 ， 现 甲 基 化 在 转 录抑 制 、 胞 分 化 发 细
转 录失活 ， 表达 受到 抑制 ， 至丧 失功 能 。 甚 Ｃ Ｇ双 核苷 酸 中 胞 嘧 啶 ５位 碳 原 子 是 甲基 化 的 ｐ 靶 位 点 一 。人 类 ＤＮ 中约 ３ 的 胞 嘧 啶 核苷 酸 被 甲 Ａ ％ 基化 ， 中大 部分 存在 于 Ｃ Ｇ双 核苷 酸 中 。富含 Ｃ Ｇ 其 ｐ ｐ
与衰老、 因组 印记及肿瘤形成等过程 中有重要作 用。甲基 化将 可能应用 于临床诊 断与 治疗。 基
关键 词 ： 拟遗传 学 ； ＮＡ甲基 化 ； 因表达 ； Ｄ 基 肿瘤
中 图 分 类 号 ： ３ ． Ｒ７０ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０８ ２ （０ ２ ０ —３ １０ １０ —２ ５ ２ ０ ）５０ ５ —３
哺乳 动 物 Ｄ ＮＭＴ１可 被 异 常 ＤＮ 结 构 、 链 或 双 链 Ａ 单
Ｄ ＮＡ底 物 的 Ｃ残 基 激活 。 现 已 发 现 另 外 几 种 甲基 化 酶 ， ＤＮＭＴ 、 即 ２ ＤＮ—
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维普资讯 http://www.cqvip.com
国外 ． － 分 册 ｇ ｍ学 －￣ ｔ ｄ ｉ ｔ
２０ ０ ２年 ｌ 第 ２ ０月 ９卷
第 ５期
・３ １ ・ ５
拟 遗 传 学 与 ＤＮＡ 甲基 化
张晓华 徐 青 ， 综述 陶 谦 高子芬 审校 ，
（ 、 京 大 学 医学部 病理 学 系 ， 京 １０ ８ ； １北 北 ０ ０ ３
很 多生 物学 家 提 出 ， 肿 瘤 形 成 过 程 中包 含两 大 在 类 机 制 ， 个 是 通 过 Ｄ Ａ 核 苷 酸 序 列 改 变 而 形 成 突 一 Ｎ 变， 即遗传 学机 制 ， 瘤作 为一 种遗 传 学疾 病 在分 子 生 肿 物 学 领 域 已经 得 到 证 实 ’ 另 外 就 是 拟 遗 传 学 （ ｐ— ； ｅｉ ｇ ｎ ｔ ｓ机 制 ， Ｄ ｅ ｅｉ ） ｃ 即 ＮＡ 突 变 时 核 ＿ 酸 序 列 不 变 ， 过 苜 通 碱 基修 饰 的改 变 ， 导致 基 因表 达水 平 的变 化 ， 在 肿瘤 这 形 成过 程 中越 来越 受 到重 视 。这两 种机 制 相互 交叉 存
基 因顺 序 。管 家 基 因 的 Ｃ Ｇ 岛基 本 上都 被 甲基 化 ， ｐ 但
特 定组 织 中表 达 的 基 因其 Ｃ Ｇ 岛未 甲基 化 ， ｐ 不表 达 的
基 因其 Ｃ Ｇ 岛被 甲基 化 ， ｐ 这样 基 因选 择 性 的 去 甲基 化 形 成特 异 的组 织 类 型 ， 发 育 和 分 化 中调 控 基 因 的表 在
物学 意 义不 是 很 清 楚 ， 一 种 ＤＮＡ 复 制 后 的 酶 促 反 是 应过 程 。ＤＮ 复制 以后 ， Ｄ Ａ 在 ＮＡ 甲基 化酶 作用 下 ， 将 Ｓ腺 苷 酰 甲硫 氨 酸 （ Ａ ） 子 上 的 甲基 转 移 到 Ｄ 一 ＳＭ 分 ＮＡ 分 子 中胞 嘧 啶残基 的 ５位碳 原 子上 。甲基 的 引入 可使 Ｄ ＮＡ分 子 空 间结 构 改 变 ， 响 了 Ｄ 影 ＮＡ 与蛋 白质 分 子
） 虽 然也 存 在 ｒ６ ｎ７ ｎ４ 但 它 们 的生 ， ｎＡ、 １ Ｇ、１Ｃ，
ＭＴ３ 和 ＤＮＭＴ Ｂ Ａ ３ 。ＤＮＭＴ ２可 能 存 在 于 ＤＮＭＴｌ 缺 陷的胚 胎 干细 胞 ， ＤＮＭＴ Ａ和 ＤＮＭＴ Ｂ这 两 种 而 ３ ３
甲基化 酶则 常 常 出现 于 甲基 化 早 期 ， 胚 胎 细 胞 或 一 在
达。
２ Ｄ ＮＡ 甲基 转 移酶
在 真核 细 胞 中 ， Ａ 甲基 转 移 酶 （ ＮＡ ｍｅｈ ｌ ＤＮ Ｄ ｔｙ— ｔ ｎｆｒｓ， ＮＭＴ） 移 甲 基 到 胞 嘧 啶环 ， 在 ＤＮ ｒ ｓ ａｅ Ｄ ａ ｅ 转 它 Ａ
在 ， 同促进 肿 瘤 的形 成 。在拟 遗 传学 中 ， 共 一个 重要 机
３ １ 甲基 化敏 感 限制 酶方 法 ． 这是 最 早 应 用 的一 种 方 法 ｊ 用 甲 基 敏 感 Ⅱ型 ，
１ 甲基化 Ｄ Ａ的 分子 结构 、 布及 Ｃ Ｇ岛 Ｎ 分 ｐ ＤＮ 甲基 化通 常是 指胞 嘧 啶 （ ５位 碳 原 子 的 甲 Ａ ｃ） 一
中的靶 位点 是 Ｃ Ｇ位 点 。１ 前 已将 Ｄ ｐ ０年 ＮＭＴ基 因在
鼠中克 隆 出 ， 现 在 通 常 说 的 ＤＮＭＴ１ 哺 乳 动 物 甲 即 。 基 化酶 对 半 甲基 化 底 物 有 很 强 的亲 和 力 ， ＮＭＴ１主 Ｄ
制便 是 ＤＮ 甲基 化 ， Ａ 甲基 化 是 最 常 见 的一 种 ＤＮＡ修 饰， 甲基 化与转 录 抑制 有关 ， 甲基化 基 因处 于转 录抑 制 状 态 ， 甲基 化基 因处 于 转 录 活 跃 状 态 。 甲基 化 在 胚 非 胎 发育 、 因组 印记 、 基 细胞 分化 与衰 老 及肿 瘤 形成 Biblioteka Baidu过 程 中有 重 要作 用 。
些新 生 细胞 的 生长 发 育 阶 段 开 始 起 作 用 ， 们 具 有 甲 它 基 化那些 完 全 没有 被 甲基 化 的 Ｄ ＮＡ 的能 力 。
３ Ｄ Ａ 甲基化 的研 究 方法 Ｎ
的结 合 ， 如影 响 转 录 因子 、 扑 异 构 酶 、 ＮＡ 聚合 酶 、 拓 Ｒ 阻抑 蛋 白 等 与 ＤＮ 分子 的 结 合 ， 而导 致 某 些 基 因 Ａ 从
２ 新 加坡 霍 普 金斯 肿瘤 病 毒 学实验 室 ， １ ５ ７ ． １７ ９ ；
３ 武 警 总 医院 眼科 ， 京 １ ０ ３ ） 、 北 ０ ０ ９
摘 要 ： 们 将 目光 重 新 聚 焦 于拟 遗 传 学 ， 对 Ｄ 人 在 ＮＡ 甲基 化 进 行 深 入 研 究 的 过 程 中 ， 现 甲 基 化 在 转 录抑 制 、 胞 分 化 发 细
转 录失活 ， 表达 受到 抑制 ， 至丧 失功 能 。 甚 Ｃ Ｇ双 核苷 酸 中 胞 嘧 啶 ５位 碳 原 子 是 甲基 化 的 ｐ 靶 位 点 一 。人 类 ＤＮ 中约 ３ 的 胞 嘧 啶 核苷 酸 被 甲 Ａ ％ 基化 ， 中大 部分 存在 于 Ｃ Ｇ双 核苷 酸 中 。富含 Ｃ Ｇ 其 ｐ ｐ
与衰老、 因组 印记及肿瘤形成等过程 中有重要作 用。甲基 化将 可能应用 于临床诊 断与 治疗。 基
关键 词 ： 拟遗传 学 ； ＮＡ甲基 化 ； 因表达 ； Ｄ 基 肿瘤
中 图 分 类 号 ： ３ ． Ｒ７０ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０８ ２ （０ ２ ０ —３ １０ １０ —２ ５ ２ ０ ）５０ ５ —３