甲基化综述
DNA甲基化的总结
DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶(DNMTs)的催化下,将甲基基团转移到胞嘧啶碱基上的一种修饰方式。
它主要发生在富含双核苷酸CpG岛的区域,在人类基因组中有近5万个CpG岛[5]。
正常情况下CpG岛是以非甲基化形式(活跃形式)存在的，DNA甲基化可导致基因表达沉默。
DNMTs的活性异常与疾病有密切的关系,例如位于染色体上的DNMT3B基因突变可导致ICF综合征。
有报道[6]表明，重度女性侵袭性牙周炎的发生与2条X染色体上TMP1基因去甲基化比例增高有关。
DNMT基因的过量表达与精神分裂症和情绪障碍等精神疾病的发生也密切相关。
风湿性疾病等自身免疫性疾病特别是系统性红斑狼疮(SLE)与DNA甲基化之间关系已经确定[7]，在SLE病人的T细胞发现DNMTs活性降低导致的异常低甲基化。
启动子区的CpG岛过度甲基化使抑癌基因沉默,基因组总体甲基化水平降低导致一些在正常情况下受到抑制的基因如癌基因被激活[8],都会导致细胞癌变。
甲基化作用是转录水平上表达调控的基本方式之一。
由于宿主细胞基因组DNA中不同位点的甲基化程度存在某种平衡，并形成一定的空间结构特点。
一旦转基因的整合破坏了这种平衡及空间特征，破坏后的结构便成为宿主基因组防御系统识别的信号，使新整合的DNA 序列发生不同程度的甲基化，甲基化基因序列则通过抑制甲基化DNA结合蛋白(MeCP2)的结合而抑制转录的顺利进行Ⅲo。
在拟南芥中发现了DNA甲基化可以导致基因沉默汹埘]。
在基因沉默过程中，外源或内源性信号引起部分DNA序列中CpG的甲基化，甲基化CpG结合域蛋白2(MeCP2)结合到甲基化的胞嘧啶上聚集HDACs使组蛋白去乙酰化，该蛋白与去乙酰化的组蛋白通过聚集更多的DNA甲基转移酶来加强沉默信号，从而引起基因沉默H⋯。
⋯。
DNA甲基化对染色质结构和基因表达的作用很可能是通过一组蛋白介导的，这些蛋白可能含有共同的高度保守的甲基化的CpG结合结构域(MBD)L45 J。
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。
线粒体DNA甲基化的研究进展
线粒体DNA甲基化的研究进展线粒体是细胞内的重要器官，它主要负责细胞内能量的生产，维持细胞正常的代谢活动。
线粒体DNA（mtDNA）在人类遗传和疾病中起着重要作用。
过去，人们通常认为线粒体DNA相对稳定，但近年来的研究表明，线粒体DNA也会受到一定的甲基化修饰。
线粒体DNA 的甲基化过程对细胞内能量代谢、氧化磷酸化和疾病发生发展有着重要的影响。
本文将对线粒体DNA甲基化的研究进展进行综述。
一、线粒体DNA甲基化的发现线粒体DNA甲基化是近年来的研究热点之一。
1997年，张玉宇等人首次报道了线粒体DNA存在甲基化修饰，证实了线粒体DNA也可以发生甲基化。
而早在1970年代，就有研究者观察到了线粒体DNA存在着甲基化的现象，但长期以来线粒体DNA甲基化研究一直处于较为初步的阶段。
二、线粒体DNA甲基化的研究方法对于线粒体DNA的甲基化研究，研究者主要采用了甲基化敏感的酶切法、甲基化特异性的PCR分析等方法。
也可以利用高通量测序技术对线粒体DNA进行全基因组甲基化分析，更全面地揭示线粒体DNA的甲基化水平和模式。
三、线粒体DNA甲基化与疾病关系近年来，越来越多的研究表明，线粒体DNA甲基化与多种疾病的发生和发展密切相关。
线粒体DNA甲基化异常与肿瘤的发生密切相关。
研究发现，在肿瘤组织中，线粒体DNA甲基化水平普遍显著升高，而且这种升高与肿瘤的发生、发展密切相关。
线粒体DNA甲基化与糖尿病、心血管疾病等多种疾病也有着密切的关系。
研究表明，这些疾病患者的线粒体DNA甲基化水平明显异常，对疾病的发展起到了重要的调控作用。
四、线粒体DNA甲基化与细胞代谢活动线粒体DNA甲基化还与细胞内的能量代谢活动密切相关。
研究表明，线粒体DNA甲基化水平的变化会对细胞内的氧化磷酸化、呼吸链和ATP合成等过程产生明显的影响。
线粒体DNA甲基化还可能会通过影响线粒体的功能，引起线粒体功能受损、能量代谢紊乱等，并最终导致多种疾病的发生。
DNA甲基化综述
分子生物学综述题目：DNA甲基化的研究方法与技术姓名：班级：学号：摘要：DNA 甲基化是表观遗传学(Epigenetics)的重要组成部分，在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用，是目前新的研究热点之一。
随着对甲基化研究的不断深入，各种各样甲基化检测方法被开发出来以满足不同类型研究的要求。
这些方法概括起来可分为三类：基因组整体水平的甲基化检测、基因特异位点甲基化的检测和新甲基化位点的寻找。
关键字：表观遗传学；DNA甲基化；甲基化研究方法1 导言早在1942年,C.H.Waddington首次提出表观遗传学(epigenetics)的概念,并指出表观遗传与遗传是相对的,它主要研究基因型和表型的关系。
几十年后,霍利迪(R. Holiday)针对表观遗传学提出了更新的系统性论断，也就是人们现在比较统一的认识[1]，即在不改变基因组序列的前提下，通过DNA和组蛋白的修饰来调控基因表达，这种修饰以DNA甲基化最为常见。
其主要任务是绘制出人类基因组中甲基化可变位点图谱，即不同组织与疾病状态下，5-甲基胞嘧啶出现及其分布频率的图谱，以指导和系统地研究DNA甲基化在人类表观遗传、胚胎发育、基因印记、等位基因失活及肿瘤发生中的重要作用[2]。
DNA甲基化的研究，逐渐成为新的研究热点。
随着对甲基化研究的不断深入，各种各样甲基化检测方法被开发出来以满足不同类型研究的要求。
让我一一介绍现有的大部分DNA甲基化研究方法，并对其相关特性进行简要分析与总结。
DNA甲基化是最早发现的基因表观修饰方式之一,可能存在于所有高等生物中。
DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。
甲基化的主要形式有5-甲基胞嘧啶,N6-甲基腺嘌呤和7-甲基鸟嘌呤。
原核生物中CCA/TGG和GATC常被甲基化，而真核生物中甲基化仅发生于胞嘧啶。
DNA的甲基化是在DNA甲基化转移酶（DNMTs）的作用下使CpG二核苷酸5'端的胞嘧啶转变为5'甲基胞嘧啶。
甲基化 白话文解释-概述说明以及解释
甲基化白话文解释-概述说明以及解释1.引言1.1 概述甲基化是一种生物化学过程，它影响着基因表达和遗传信息的传递。
在甲基化过程中，甲基基团被添加到DNA分子的碱基上，通常是胞嘧啶（C）的C5位。
这个甲基化的过程会导致DNA的化学结构发生改变，进而影响基因的活性。
甲基化在细胞发育、细胞分化和基因表达调控等生物学过程中起着重要的作用。
通过甲基化可以维持细胞的特定功能和特征，并且可以在细胞分化的过程中保持细胞记忆。
甲基化还参与了环境因素对基因表达的调控，例如甲基化变化可以受到环境因素的影响，从而导致基因的表达水平发生改变。
甲基化与遗传变异密切相关。
遗传变异是指个体间的遗传差异，它可以通过基因突变、染色体重排等方式产生。
最近的研究发现，甲基化水平的变化也可以导致个体之间的遗传差异。
这种差异可以影响个体的表型特征，并且可能与一些疾病的发生和发展有关。
总的来说，甲基化是一种重要的生物学过程，它在细胞发育、基因表达调控和遗传变异等方面发挥着关键的作用。
对甲基化的研究不仅可以增进我们对生命活动的理解，也有助于深入探索一些疾病的病因机制。
未来的研究可以进一步揭示甲基化的调控机制和影响，为人类健康提供更多的科学依据。
1.2文章结构文章结构是指文章内容的组织和布局方式。
一个良好的文章结构可以使读者更清晰地理解文章的主旨和论点。
在本文中，文章的结构包括引言、正文和结论三部分。
引言部分旨在引出文章的主题，并概述文章要讨论的内容。
其中，1.1小节将简要介绍甲基化的概念和背景，为读者提供必要的背景知识。
1.2小节将详细说明文章的结构，告诉读者接下来的内容会如何组织。
1.3小节则指明了文章的目的，旨在让读者了解作者撰写该文章的意图。
正文部分是文章的核心部分，主要讨论甲基化的定义和原理、甲基化在生物学中的重要性以及甲基化与遗传变异的关系。
2.1小节将详细介绍甲基化的定义和原理，包括甲基化是指DNA或RNA分子上的甲基基团与DNA或RNA分子中的碱基结合的过程。
DNA甲基化的总结
DNA甲基化的总结DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，通过在DNA分子中加入甲基基团来调控基因的表达和染色质结构。
在生物体发育与生长过程中，DNA甲基化在基因表达调控以及细胞命运决定中起着关键作用。
本文将从DNA甲基化的定义、机制、调控以及在生物体中的重要作用等方面进行总结。
DNA甲基化是指在DNA分子的胞嘧啶基上加入甲基基团，从而产生5-甲基胞嘧啶（5-mC）。
DNA甲基化是一种静默性的表观遗传修饰，即当DNA分子上的一些区域进行甲基化时，这些区域的基因转录活性会被抑制，从而导致基因的表达被关闭。
DNA甲基化主要在CpG二核苷酸位点上发生，CpG岛是一种富含CpG二核苷酸的序列区域，常位于基因的启动子区域。
在正常状态下，CpG岛通常处于无甲基化状态，有利于基因的表达。
然而，一旦CpG岛发生甲基化，就会抑制基因的转录，进而影响到细胞的命运和发育。
DNA甲基化的机制主要涉及DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）以及DNA甲基化的相关蛋白质。
在甲基化过程中，DNMT通过转移甲基基团（CH3）到DNA分子上，从而实现DNA甲基化修饰。
而DNA甲基化的去甲基化过程则是通过DNA去甲基化酶进行，该酶能够将DNA分子上的甲基基团进行脱除。
此外，DNA甲基化修饰还与一系列调控蛋白质相互作用，形成复杂的调控网络，从而精细地控制基因的表达。
DNA甲基化的调控十分复杂，受到多种因素的影响。
首先，DNA序列本身对甲基化修饰的敏感性不同。
CpG岛通常是DNA甲基化的热点区域，而在其他部位则相对不易甲基化。
其次，环境因素也能够影响DNA甲基化的模式。
研究发现，环境因素如饮食、毒物等可以改变DNA甲基化状态，从而对基因表达产生影响。
此外，还有一些调控蛋白质与DNA甲基化直接相关，如DNA甲基转移酶和DNA去甲基化酶，它们能够对DNA甲基化修饰过程进行调节。
DNA甲基化在生物体中发挥着重要的作用。
DNA甲基化和表观遗传学必看的经典综述
DNA甲基化和表观遗传学必看的经典综述甲基化修饰是表观遗传学的经典概念，我们前⾯梳理了最新最热的科研热点RNA甲基化修饰必看的经典综述和⾼分⽂章。
应⼤家要求，今天我们来为⼤家推荐DNA甲基化需要看的经典综述，下⾯的综述的筛选标准是：时间是2016年以来，杂志的影响因⼦⼤于10分，并且尽量照顾到各个领域的研究，⽂末是综述⽂章的下载链接。
DNA甲基化修饰和对基因表达的转录调控作⽤1. 植物免疫过程中的DNA甲基化和去甲基化修饰：DNA Methylation and Demethylation in Plant Immunity.Annu Rev Phytopathol. 2016 Aug 4;54:579-603.2. 转录因⼦作为DNA甲基化的“Reader”和“Effector”：Transcription factors as readers and effectors of DNA methylation.Nat Rev Genet. 2016 Aug1;17(9):551-65.3. DNA甲基化与⼼⾎管系统疾病的风险：The Role of DNA Methylation in Cardiovascular Risk and Disease: Methodological Aspects, Study Design, and Data Analysis for Epidemiological Studies.Circ Res. 2016 Jan 8;118(1):119-131.4. 动脉粥样硬化与表观修饰（含DNA甲基化）：Epigenetics of Atherosclerosis: Emerging Mechanisms and Methods.Trends Mol Med. 2017 Apr;23(4):332-347.5. DNA甲基化与⾃闭症：The landscape of DNA methylation amid a perfect storm of autism aetiologies.Nat Rev Neurosci. 2016 Jul;17(7):411-23.6. DNA羟甲基化酶TET参与的DNA去甲基化过程：TET-mediated active DNA demethylation: mechanism, function and beyond.Nat Rev Genet. 2017 Sep;18(9):517-534.7. 表观修饰与神经退⾏性疾病：The emerging field of epigeneticsin neurodegeneration andneuroprotection.Nat Rev Neurosci. 2017 May 18;18(6):347-361.8、表观遗传学与肿瘤治疗：Targeting the cancer epigenome for therapy.Nat Rev Genet. 2016 Sep 15;17(10):630-41.9.表观遗传学修饰与肾脏⽼化：The role of epigenetics in renal ageing.Nat Rev Nephrol. 2017 Aug;13(8):471-482.10. 表观遗传学修饰与肿瘤治疗：Epigenetic Therapeutics: A New Weapon in the War Against Cancer.基⾦、课题设计、科研辅导群备注：⼊群学习从以下20个热点⼊⼿，每天给⼤家分享⼲货：1miRNA⾮经典机制11肠道菌群2lncRNA的10种机制12细胞⾃噬3circRNA13细胞焦亡、铁死亡4单细胞测序14间充质⼲细胞5转录因⼦15肿瘤⼲细胞6可变剪接16外泌体7SNP17氧化应激8泛素化修饰18调节性T细胞9组蛋⽩修饰19RNA甲基化修饰10蛋⽩激酶和磷酸酶20肿瘤微环境⽽这些研究⽅向参与疾病发⽣发展过程的分⼦机制，可以归纳总结为⼀下⼏类研究：①分⼦（DNA、RNA、蛋⽩质、⼩分⼦）的表观遗传修饰；②分⼦拷贝数的表达变化差异；③RNA分⼦的剪接加⼯、出核、细胞组织⽔平的时空变化研究；④特殊的⼀群细胞类型研究、细胞通讯微环境研究；⑤具有临床应⽤潜⼒的新技术（CRIPSR）或者载体（膜结构、细胞等）；⑥关注细胞⽣理学现象：⾃噬、凋亡、线粒体失功等；。
甲基化
[3]Preparationand performance research of a novel aminomethyl polysulphone affinity membrane孙彦伟;王兵;, 膜科学与技术, 2010,(05), 10-15
[4]Theoretical Studies on the Stacking Interactions between Methylated and Unmethylated DNA Bases 陈益山;余仕问;杨思娅;, 化学学报, 2010,(08), 739-746 [5]邢宝松,郭启祥,马强,阎祥洲,白红杰,. DNA甲基化检测方法研究进展[J]. 河南农业科 学,2007,(11). [6]田筱青,房静远,. 组蛋白甲基化研究进展[J]. 生物化学与生物物理进展,2006,(6).
2.1 DNA甲基化
DNA methylation
• 定义1：在DNA上添加甲基基团的一种化学修饰 作用。DNA甲基化状态的改变可导致基因结构和 功能异常。 (免疫学 ) • 定义2：DNA碱基上添入甲基基团的化学修饰现 象。细菌中的甲基化常发生在腺嘌呤的第6位氨 基与胞嘧啶的5位碳原子上。高等生物中的甲基 化主要是多核苷酸链的CpG岛上胞嘧啶的5位碳 原子，生成m5CpG。DNA的不同甲基化状态(过 甲基化与去甲基化)与基因的活性和功能有关。
(生物化学与分子生物学)
• 定义3：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。通常发生 在5′胞嘧啶位置上，具有调节基因表达 和保护DNA该位点不受特定限制酶降解 的作用。 (细胞生物学 ) • 定义4：DNA上添入甲基基团的化学修 饰现象。在原核和真核生物的基因表达 中有多种调控功能。 (分子遗传学 )
酶的甲基化作用-概述说明以及解释
酶的甲基化作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述酶的甲基化作用是生物体内一种常见的化学修饰过程，它涉及到甲基基团的添加到酶的特定位点上。
甲基化作用是通过甲基转移酶酶（MTases）来完成的，这些酶具有选择性地将甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸（SAM）转移至靶蛋白的氨基酸残基上。
酶的甲基化作用在细胞的许多重要生物学过程中起着关键的调控作用。
首先，它参与到遗传信息的表达和维持中，通过改变染色质的结构和DNA 的复制、转录和翻译过程来影响基因的表达。
此外，酶的甲基化作用在细胞的基因组稳定性和遗传变异性的调控中也发挥着重要作用。
最近的研究表明，酶的甲基化作用还与肿瘤发生、神经系统发育和认知功能等疾病相关。
酶的甲基化作用的研究在过去几十年中取得了显著的进展。
通过不断深入的研究，我们已经发现了许多酶的甲基化作用的机制和调控机制。
此外，越来越多的研究表明，酶的甲基化作用在癌症治疗和药物研发中具有潜在的应用价值。
本文将重点介绍酶的甲基化作用的定义和机制，以及它在细胞中的重要性。
同时，我们还将探讨酶的甲基化作用的研究进展和其潜在的应用价值。
通过对这些内容的探讨，我们可以更好地理解酶的甲基化作用在生物体内的功能和调控机制，为进一步的研究和应用提供理论和实践基础。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在介绍本文的整体框架和各个部分的内容安排。
本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分（第1章）是本文的开篇，旨在给读者一个整体了解该主题的概述。
在引言部分，将简要介绍酶的甲基化作用，包括其定义和机制，并强调该主题的重要性和研究现状。
此外，还将明确本文的目的和意义，即深入探讨酶的甲基化作用在细胞中的重要性以及其潜在应用。
正文部分（第2章）是本文的核心内容，将详细探讨酶的甲基化作用的定义和机制，并阐述其在细胞中的重要性。
在2.1小节中，将详细介绍酶的甲基化作用是如何发生的以及其机制和相关的生化过程。
甲基化
检测方法
(1)甲基化特异性的PCR（Methylation-specific PCR，MSP）
(3)高分辨率熔解曲线法（High Resolution Melting，HRM）
在非CpG岛位置设计一对针对亚硫酸氢盐修饰后的DNA双链的引物，这对引物中间的片段包含感兴趣的CpG岛。 若这些CpG岛发生了甲基化，用亚硫酸氢盐处理后，未甲基化的胞嘧啶经PCR扩增后转变成胸腺嘧啶，而甲基化的 胞嘧啶不变，样品中的GC含量发生改变，从而导致熔解温度的变化。
用亚硫酸氢盐处理基因组DNA，则未发生甲基化的胞嘧啶被转化为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶不变。随后设 计BSP引物进行PCR，在扩增过程中尿嘧啶全部转化为胸腺嘧啶，最后对PCR产物进行测序就可以判断CpG位点是否 发生甲基化称为BSP-直接测序方法。将PCR产物克隆至载体后进行测序，可以提高测序成功率，这种方法称为 BSP-克隆测序法。
用亚硫酸氢盐处理基因组DNA，所有未发生甲基化的胞嘧啶被转化为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶不变；随后 设计针对甲基化和非甲基化序列的引物进行PCR。通过电泳检测MSP扩增产物，如果用针对处理后甲基化DNA链的 引物能得到扩增片段，则说明该位点存在甲基化；反之，说明被检测的位点不存在甲基化。
(2)亚硫酸氢盐测序法（Bisulfite sequencing PCR，BSP）
甲基化
甲基催化转移
01 释义
03 功能
目录
02 类型 04 检测方法
DNA甲基化研究报告综述
DNA甲基化研究综述The summarize of the research on DNA methylation郭文媛（生物技术1353227）摘要：DNA 甲基化是真核生物表观遗传学中一种重要的基因表达调控方式，是一种酶催化的修饰过程。
其是在DNA 甲基转移酶催化下，将甲基基团转移到胞嘧啶的5 位碳原子上，使之转变成5-甲基胞嘧啶的化学修饰过程。
在人类和其他哺乳动物中，此修饰过程通常发生在5'-CpG-'二核苷酸的胞嘧啶上。
大量相关研究表明，DNA 甲基化与人类疾病密切相关。
Abstract: DNA methylation is an important epigenetic regulation of gene expression in eukaryotes．It is akind of enzyme catalysis modification process: refers to the chemical modification process of DNA methyltransferase catalysis，the transfer of methyl groups onto cytosine carbon atom 5，making them into 5-methyl cytosine．In humans and other mammals，the modification process usually occurs in 5＇CpG -＇dinucleotide cytosine．A large number of relevant studies have shown that DNA methylation is closely related to human diseases．关键词: DNA 甲基化; 甲基转移酶;表观遗传学; CpG 岛; Dnmt1; Dnmt3a; Dnmt3b; 基因沉默; DNA甲基化结合蛋白; 人类表观基因组计划Key words: DNA methylation; Methyltransferase; Epigenetics; CpG island; Dnmt1; Dnmt3a; Dnmt3b ; Gene Silencing ;MBD; human epigenomeproject表观遗传学研究的是不改变DNA 的一级结构而改变表型的一种基因表达调控机制，主要包括DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色体重构、RNA 干扰等。
DNA甲基化的总结
DNA甲基化的总结DNA甲基化是指DNA分子上甲基基团与DNA中的胸腺嘧啶（C）残基共价键结合的化学修饰过程。
在大多数生物体中，DNA甲基化是一种常见的遗传信息的修饰方式，并且在生物发育、细胞分化、基因表达调控等诸多生物学过程中起重要作用。
本文将从DNA甲基化的概念、机制、功能以及与疾病的关系等方面进行详细的总结。
首先，DNA甲基化是指通过甲基转移酶将甲基基团添加到DNA分子中的胸腺嘧啶残基上。
甲基化作用通常发生在DNA双链的5'位碱基C上。
在CpG二聚体（CpG dinucleotides）中的C上加甲基即形成了5-甲基胸腺嘧啶（5-methylcytosine，5mC）。
CpG二聚体在哺乳动物基因组中非常富集，因此DNA甲基化主要发生在CpG岛（CpG islands）区域。
CpG岛是指包含大量CpG二聚体的DNA序列，位于基因启动子区域附近。
CpG岛的甲基化程度与基因的转录活性密切相关。
DNA甲基化的机制主要涉及两个过程：甲基化和去甲基化。
甲基化是通过DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）将甲基基团转移至DNA分子的胸腺嘧啶残基上，甲基转移的供体一般是S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。
去甲基化是指去除5mC上的甲基基团，恢复C残基的过程。
在DNA去甲基化中，最为重要的酶是TET（Ten-eleven translocation）家族的蛋白。
DNA甲基化在生物体内起到多种功能。
首先，DNA甲基化在基因表达调控中起重要作用。
甲基化的高水平通常与基因沉默有关，而甲基化的低水平通常与基因激活相关。
例如，在胚胎发育早期，由于甲基化的抑制作用，大部分基因处于沉默状态。
而随着胚胎发育的进行，甲基化逐渐减少，导致基因的激活。
其次，DNA甲基化还参与细胞分化过程。
许多研究发现，细胞的分化状态与DNA的甲基化水平密切相关。
不同细胞类型中的基因组甲基化模式也有所不同。
此外，DNA甲基化还与遗传稳定性、X染色体失活、基因座识别等生物学过程密切相关。
DNA甲基化研究综述
DNA甲基化研究综述DNA甲基化是一种重要的生物学修饰，通过在DNA分子中添加甲基基团来调控基因表达。
这一过程在细胞分化、胚胎发育、遗传基因组印记和疾病发展等方面起着关键作用。
本综述将介绍DNA甲基化的基本机制、甲基化修饰的检测方法以及在不同生物学过程中的研究进展。
DNA甲基化是指通过DNA甲基转移酶将甲基基团添加到DNA分子中的过程。
甲基化修饰主要发生在CpG二核苷酸上，此为一个甲基化的Cytosine与一个未甲基化的Guanine相邻的二核苷酸。
在人类基因组中，CpG岛是指长度超过200个碱基对，并且CpG酶岛平均每500 bp含有一个CpG二核苷酸的DNA区域。
甲基化常常发生在CpG岛富集的启动子区域，导致基因的沉默和转录抑制。
然而，在非CpG岛的区域也可以出现甲基化现象，特别是在胚胎干细胞、神经组织和一些肿瘤细胞中，这种非CpG的DNA甲基化被广泛关注。
DNA甲基化的检测方法有很多种，包括甲基化特异性PCR、甲基化敏感限制酶切分析、甲基化密集序列分析和甲基化测序。
甲基化特异性PCR是最常用的方法之一，它通过使用特殊的引物来选择性地扩增甲基化和非甲基化的DNA分子，并通过凝胶电泳或实时定量PCR分析来检测甲基化水平。
甲基化敏感限制酶切分析则是通过使用限制酶来切割未甲基化的DNA分子，从而观察甲基化的程度。
甲基化密集序列分析和甲基化测序则能够提供更为全面和详细的甲基化信息，但成本和工作量较大。
DNA甲基化在不同生物学过程中具有重要作用。
在细胞分化中，DNA甲基化通过调节关键转录因子的表达来控制细胞命运的选择。
在胚胎发育中，DNA甲基化起着维持基因组稳定性和印记调控的作用。
在人类疾病中，DNA甲基化异常已被广泛研究。
肿瘤中常常存在全基因组的甲基化改变，这导致了关键基因的失活和肿瘤抑制基因的失调。
此外，DNA甲基化还与心血管疾病、神经退行性疾病和自身免疫疾病等疾病的发生和发展密切相关。
总之，DNA甲基化是一种重要的生物学修饰，对基因表达和细胞功能具有显著的影响。
基因组DNA甲基化研究综述
目录摘要 (1)Abstract (1)1 甲基化机制 (3)1.1 动物中DNA甲基化机制 (3)1.2 植物中DNA甲基化机制 (4)1.3 DNA甲基化与组蛋白甲基化的关系 (5)1.4 甲基化DNA抑制基因转录沉默的机制 (6)2 甲基化研究技术 (7)2.1 甲基化敏感扩增多态性 (8)2.2 单分子实时测序法直接检测DNA甲基化 (9)2.3 依赖于单分子纳米孔技术的测序 (9)3 甲基化应用 (10)3.1 DNA甲基化在植物中的应用 (10)3.2 DNA甲基化在动物中的应用 (10)4 展望 (12)参考文献 (13)基因组DNA甲基化研究进展摘要：动植物基因组中存在广泛的DNA甲基化修饰，主要存在于CpG 和CpNpG位点。
作为表观遗传学最重要的现象之一，DNA甲基化在调控自身基因表达，抵御外来入侵DNA、转座子元件及转基因沉默从而维持基因组稳定等方面具有重要作用。
文章主要对甲基化的发生、作用机制，甲基化研究相关技术及甲基化研究应用方面做了简要介绍。
关键词：表观遗传；DNA；甲基化；甲基转移酶；组蛋白Advances of Research on Genomic DNA methylationPengfei liu(College of Life Science，Guizhou University，GuiYang 550025，China)Abstract：DNA methylation is widely exist in plant and animal genomes, its mainly modification sites is the CpG and CpNpG loci. As one of the most important phenomenon of epigenetics, DNA methylation plays an important role in maintaining the genomic stability ,which involves the regulation of gene expression, against the invader DNA, transposon components and transgenic silence, etc. This article mainly discusses the mechanism of methylation and the technologies of methylation research，then gave a brief introduction of the application of DNA methylation.Key words：epigenetic；DNA；methylation；methyltransferase；histone表观遗传学(epigenetics)这一术语首先由生物学家Waddington在1939年提出。
碳酸二甲酯甲基化应用综述
Jason_liu@frontierchem
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Methylation of activated methylene groupMechanism
J. Chem. Soc. Perkin Trans.1 1994, 1323
Obviously, DMC has advantage over DMS, methyl halide and phosgene,
Pure and Applied Chemistry 2001,73, 1117–1124
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Jason_liu@frontierchem
Two possible mechanism
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Jason_liu@frontierchem
Methylation of indoles
Br + N H 1 O 2 3 O O Br 0.1 eq base 90 oC, 5 h N O O 4 + N Me Br
• •
DABCO is an extremely effective catalyst for the methylation of indoles in conjunction with dimethyl carbonate J. Org. hem, 2003, 68, 1984
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Jason_liu@frontierchem
Methylation of indoles
The indole can be methylated in almost quantitative yields with DMC. J. Org. Chem, 2003, 68, 1984
甲基化 标准化
甲基化标准化一、甲基化概述甲基化是指在基因组DNA分子中，具有甲基基团的化合物（如甲基胞嘧啶、甲基腺嘌呤和甲基鸟嘌呤）与DNA分子特定部位的亲电子基团发生反应，共价结合在DNA链上的过程。
这种甲基化修饰可以改变DNA分子的结构和性质，从而影响基因的表达和调控。
二、胞嘧啶甲基化胞嘧啶是DNA分子中的一种碱基，它可以被甲基化形成5-甲基胞嘧啶（5mC）。
胞嘧啶的甲基化通常发生在基因的转录起始区域和内含子中，可以影响转录的效率和剪接的准确性。
三、腺嘌呤甲基化腺嘌呤是DNA分子中的另一种碱基，它可以被甲基化形成N6-甲基腺嘌呤（N6mA）。
腺嘌呤的甲基化通常发生在rRNA和tRNA分子中，可以影响RNA的加工和翻译过程。
四、鸟嘌呤甲基化鸟嘌呤是DNA分子中的另一种碱基，它可以被甲基化形成N7-甲基鸟嘌呤（N7mG）。
鸟嘌呤的甲基化通常发生在CpG岛（富含CpG二核苷酸的区域）中，可以影响转录的效率和DNA的稳定性。
五、内参基因标准化在基因表达分析中，为了消除实验条件和批次效应对数据的影响，通常需要使用内参基因进行标准化。
内参基因是一类在实验条件下表达相对稳定的基因，可以作为标准化的参考。
常用的内参基因包括Actin、GAPDH等。
六、表达量标准化在基因表达分析中，为了比较不同样本之间基因的表达水平，需要进行表达量标准化。
表达量标准化是通过将每个基因的表达值除以所有基因表达值的总和来进行的。
这样可以消除不同样本之间基因表达水平的差异，使得比较更加准确。
七、以TPM为单位的标准化TPM（Transcripts Per Million）是一种常用的标准化方法，用于比较不同样本之间基因的表达水平。
TPM标准化是通过将每个基因的表达值除以该基因在本样本中的表达总量，再除以所有基因表达量的总和来进行的。
这样可以消除不同样本之间基因表达水平的差异和批次效应对数据的影响，使得比较更加准确。
甲基化相关基因
甲基化相关基因摘要：一、甲基化概述1.甲基化的定义2.甲基化的作用二、甲基化相关基因1.甲基化相关基因的种类2.甲基化相关基因的功能三、甲基化与疾病1.甲基化与肿瘤2.甲基化与神经系统疾病3.甲基化与心血管疾病四、甲基化的研究进展1.甲基化研究的现状2.甲基化研究的未来趋势正文：一、甲基化概述甲基化是生物体内一种重要的表观遗传调控机制。
它是指在DNA、RNA 或蛋白质上添加甲基基团，从而影响基因的表达和功能。
甲基化在生物体的生长、发育和疾病发生发展中起着重要的作用。
甲基化的作用主要体现在以下几个方面：1.基因表达调控：甲基化可以影响基因的转录和翻译，进而调控细胞的生长和分化。
2.染色质结构改变：甲基化可以改变染色质的结构和紧密度，影响DNA的可读性。
3.基因印记：甲基化可以导致基因的遗传印记，影响后代的基因表达。
二、甲基化相关基因甲基化相关基因是指参与甲基化过程的基因，包括甲基转移酶、去甲基化酶等。
这些基因在甲基化调控中起着关键作用。
1.甲基转移酶：甲基转移酶是一类催化甲基化反应的酶，例如DNA甲基转移酶（DNMT）和组蛋白甲基转移酶（HMT）。
2.去甲基化酶：去甲基化酶是一类催化甲基化去除的酶，例如DNA去甲基化酶（DNMT）和组蛋白去甲基化酶（HDAC）。
三、甲基化与疾病甲基化异常与多种疾病密切相关，如肿瘤、神经系统疾病和心血管疾病等。
1.甲基化与肿瘤：研究发现，肿瘤细胞的甲基化模式发生改变，导致肿瘤抑制基因的失活和致癌基因的激活。
2.甲基化与神经系统疾病：神经退行性疾病如阿尔茨海默病的甲基化研究发现，相关基因的甲基化水平发生变化。
3.甲基化与心血管疾病：研究发现，甲基化异常与心血管疾病的发生和发展密切相关，如高血压、心肌病和动脉粥样硬化等。
四、甲基化的研究进展1.甲基化研究的现状：目前，甲基化研究已成为生物学和医学领域的重要热点，多个研究团队在各个层面探索甲基化的作用和机制。
2.甲基化研究的未来趋势：随着技术的不断发展，如高通量测序技术的应用，甲基化研究将更加深入地揭示甲基化在生物体中的作用和调控机制，为疾病的诊断、治疗和预防提供新的思路和方法。
甲基化分析
1. DNA 甲基化是什么？答：甲基化（DNA methylation ）DNA 甲基化是最早发现的修饰途径之一，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。
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，形成5－甲基胞嘧啶，这常见于基因的5'-CG-3' 序列。
大多数脊椎动物基因组DNA 都有少量的甲基化胞嘧啶，主要集中在基因5＇端的非编码区，并成簇存在。
甲基化位点可随DNA 的复制而遗传，因为DNA 复制后，甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。
DNA 的甲基化可引起基因的失活。
DNA甲基化主要形成5 —甲基胞嘧啶（5-mC ）和少量的N6-甲基嘌吟（N6-mA ）及7—甲基鸟嘌吟（7-mG ）2. DNA 甲基化发生在什么位置？答：含有很多CpG 结构, 2CpG 和2GPC 中两个胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化, 且两个甲基集团在DNA 双链大沟中呈特定三维结构。
基因组中60%〜90%的CpG都被甲基化,未甲基化的CpG成簇地组成CpG岛，位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点。
有实验证明超甲基化阻遏转录的进行。
DNA 甲基化可引起基因组中相应区域染色质结构变化, 使DNA 失去核酶?限制性内切酶的切割位点，以及DNA 酶的敏感位点，使染色质高度螺旋化，凝缩成团，失去转录活性。
5 位C 甲基化的胞嘧啶脱氨基生成胸腺嘧啶，由此可能导致基因置换突变，发生碱基错配: T2G，如果在细胞分裂过程中不被纠正，就会诱发遗传病或癌症，而且，生物体甲基化的方式是稳定的，可遗传的。
3. DNA 甲基转移酶有哪些？答：DNA甲基转移酶有两种：1） DNM T1,持续性DNA甲基转移酶一一作用于仅有一条链甲基化的DNA双链，使其完全甲基化,可参与DNA 复制双链中的新合成链的甲基化，DNM T1 可能直接与HDAC （组蛋白去乙酰基转移酶）联合作用阻断转录; 2）DNM T3a、DNM T3b从头甲基转移酶，它们可甲基化CpG,使其半甲基化,继而全甲基化。
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DNA甲基化及其在食用菌中的研究潜力
前言
DNA甲基化是在DNA上添加甲基基团的一种化学修饰作用，作为一种表观遗传行为，DNA甲基化状态的改变可导致基因结构和功能异常，进而引起生物体表型的变化。
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，其对遗传物质的影响主要是通过抑制基因表达来起作用。
同时，有研究表明，亲代遗传、激素、miRNA、年龄等内源性因素以及温度、湿度、盐离子浓度、重金属等环境因素都对生物体DNA甲基化水平及模式有影响。
目前，DNA 甲基化的检测方法种类较多，如甲基化特异性PCR、亚硫酸测序法、限制性内切酶PCR、变性液相高效色谱法等。
然而，目前DNA甲基化的研究主要集中在动、植物领域，在应用前景广泛并处于方兴未艾阶段的食用菌领域研究较少。
同时，食用菌生长发育容易受到内源性物质以及环境因素的影响，并有研究报道DNA甲基化对蕈菌生长发育有影响。
所以，对DNA甲基化在食用菌领域进行深入地研究是十分有必要和有意义的。
什么是DNA甲基化
DNA甲基化是指，在甲基转移酶的作用下，甲基基团从供体转移到DNA的碱基上。
在动物中，DNA甲基化主要发生在胞嘧啶的第五位碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶，而几乎所有的5-甲基胞嘧啶都发现与CG 二核苷酸序列中，这种CG二核苷酸序列经常成串存在，俗称CG岛，并
且大约70–80%的CG二核苷酸序列都被甲基化；在植物中，甲基化的胞嘧啶主要出现在B型DNA的沟内,而该部位正是DNA结合蛋白相互作用的部位。
DNA甲基化是被属于一个基因家族的一系列甲基转移酶所催化，这些酶中常见的有Dnmt1，Dnmt3a和Dnmt3b等。
Dnmt1是一种维持性甲基化酶，它只作用于只有一条链发生甲基化的DNA链，主要通过对亲本甲基化模式进行复制。
在减数分裂时，Dnmt1识别DNA双链中只有亲代链发生甲基化的半甲基化位点，并催化甲基基团从供体转移到未甲基化的胞嘧啶上，使该位点双链全甲基化；Dnmt3a和Dnmt3b属于从头甲基化酶，它们则能够使之前没发生甲基化的区域进行甲基化，从而对细胞分化起调控作用。
甲基化的生物学效应及其作用机理
DNA甲基化精确的功能有待进一步研究，目前学术界公认的两类功能是：宿主防御模型和基因调控模型。
宿主防御模型是指，生物体基因组内转座子的甲基化和外源DNA 的甲基化。
由于转座子大量地存在于基因组中，并且转座效应对生物体大部分是有害的，而转座子发生甲基化能抑制其转座活性，因此转座子甲基化能够保护生物体免受转座效应带来的威胁；同时，生物体在遭受外源DNA侵袭时，例如病毒基因组和基因片段整合到宿主基因组中，容易产生对机体有害的蛋白质或造成基因结构紊乱。
而宿主细胞内甲基转移酶能通过对外源DNA序列进行甲基化，以抑制其对宿主基因组造成伤害。
基因调控模型是指，生物体通过对自身特定基因进行甲基化修饰，来调控特定基因的表达状态。
在细胞分化或者遇到胁迫条件等情况下，生物体需要表达特异蛋白，或者关闭某些不必要的基因的表达，或者是基因表达量的改变，则通过对某些DNA序列进行甲基化修饰来进行调控。
DNA发生甲基化一般效应是特定基因的表达遭到抑制或者表达水平下调，其作用机制一般包括下面几种情况：
1.基因启动子区域的可甲基化位点若发生甲基化，则RNA聚合酶无法结合到启动子上，进而不能对目的基因进行转录，从而抑制表达。
事实上，甲基化酶本身也有抑制基因转录的能力，即使在不发挥其对DNA进行甲基化的能力的情况下。
2.基因序列中某位点的甲基化有可能作为抑制基因表达的蛋白质的识别位点，通过募集抑制蛋白，来抑制目的基因的表达
3.DNA序列发生甲基化，容易使染色质结构发生变化，虽然有报道证明在某些情况下，有些染色质结构的变化能对基因表达水平进行上调，但绝大多数情况下，发生甲基化的区域，染色质结构变得致密，发生浓缩。
因为转录酶是通过自身活性位点与DNA大沟的结合，来催化基因转录，所以染色质结构变得致密是不利于基因转录的。
此时，DNA甲基化通过使染色质结构浓缩、致密，抑制基因的表达，而这种调控可以在远离目的基因的区域对目的基因的表达进行调控。
4.发生甲基化的位点，能够吸引和募集甲基化酶，从而对未发生甲基化的侧翼位点进行甲基化修饰，使转录沉默发生传播。
5.还有一种甲基化修饰能够对基因表达起调控作用，即组蛋白甲基化。
组蛋白甲基化酶通过对核小体组蛋白特异位点进行甲基化，从而改变核小体及其周围DNA序列的致密程度，来调控基因表达。
在端粒、着丝点这些DNA致密程度高的区域，DNA甲基化的程度往往比较高。
事实上，DNA甲基化还有许多功能，例如在DNA修复中和复制中作为标记位点；保证等位基因中仅仅其中一个基因的表达。
DNA甲基化的检测方法
目前对DNA甲基化的检测有很多方法：限制性内切酶PCR法、甲基化特异性PCR、亚硫酸测序法、变性高效液相色谱法、PCR荧光变性曲线分析法等。
其中用得最多的是限制性内切酶PCR法、甲基化特异性PCR、亚硫酸测序法和色谱法。
影响DNA甲基化的因素
经研究表明，有许多因素可影响DNA甲基化的水平或模式，基本可分为内源性因素和外源性因素。
内源性因素包括：激素、年龄、DNA甲基化酶、miRNA等。
已有研究证实，机体激素水平、生物体年龄或细胞年龄、DNA甲基化酶的水平和活性以及干扰RNA都能影响生物体基因组DNA甲基化的水平和模式。
外源性因素包括：温度、湿度、光照、重金属、饥饿、一氧化氮、盐离子浓度等。
已有研究证实，这些外源性因素都能够对生物体基因组DNA甲基化的水平和模式产生影响。
目前DNA甲基化的研究状况以及在食用菌领域的研究前景
目前，DNA甲基化研究主要针对动、植物方面。
因为DNA甲基化与肿瘤的形成有很大的关系，有研究证实，许多癌症的形成是因为癌基因p53甲基化发生异常，所以，对DNA甲基化的研究对于人类疾病的防治有重大意义。
同时，衰老与疾病也会影响DNA甲基化，这在研究中也被证实，发生衰老和病变的细胞内的DNA甲基化加剧，基因表达减弱或异常。
在植物中，已证实环境胁迫对植物DNA甲基化水平和模式能产生影响，例如研究表明：干旱对节节麦、水稻基因组DNA甲基化有影响；镉对萝卜和水稻基因组DNA甲基化有影响；过氧化氢、萘、NO、盐离子浓度等对水稻、棉花等植物DNA甲基化有影响等。
然而，在食用菌领域，DNA甲基化的研究还属于起步阶段，还不够广泛和深入，或者说还很少。
已有的研究证实了在落叶松蕈的rDNA 中存在甲基化胞嘧啶。
因为食用菌在我国出口农产品中占很大比例，研究食用菌有巨大的经济和科学意义，而食用菌生长发育容易受到内源以及外源性因素影响，如光照、温度、重金属、病毒等，而这些因素又已经被证实在动、植物中能够影响生物体DNA甲基化的水平和模式，因此，对食用菌基因组DNA甲基化的研究是十分重要的，如探究环境胁迫对食用菌环境敏感型基因的甲基化的影响，探究病害以及菌龄对食用菌DNA甲基化的影响，研究食用菌如何通过表观遗传修饰来应答外源DNA的侵袭或外界环境因素的影响，甚至通过检测食用菌某序列甲基化水平和模式随着外界环境条件的改变而改变，来找到与该环境因子相关的基因。
总而言之，对食用菌DNA甲基化的研究，在探究食用菌抗性、生
长发育特性、遗传行为方式等方面，都有重大意义。
参考文献。