DNA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。
DNA甲基化
DNA甲基化概述在哺乳动物基因组中，甲基化是一种表观遗传机制，包括将甲基转移到胞嘧啶的C5位置形成5-甲基胞嘧啶。
DNA甲基化通过招募参与基因抑制的蛋白或通过抑制转录因子与DNA的结合来调节基因表达。
在发育过程中，DNA甲基化的模式在基因组中发生变化，这是DNA从头甲基化和去甲基化的动态过程的结果。
DNA甲基化是被一个甲基转移酶家族所催化，转移S腺苷甲硫氨酸(SAM)的一个甲基到第五个碳胞嘧啶残基形成5mc , Dnmt3a和Dnmt3b可以建立一个新的DNA甲基化模式来去修饰DNA，被称为从头甲基化。
另一方面，Dnmt1在DNA复制过程中起作用，将亲代DNA链上的甲基化模式复制到新合成的子链上。
这三种DNA都广泛参与胚胎的发育。
这三种DNA都广泛参与胚胎的发育。
当细胞到达终末分化时，Dnmt的表达大大降低。
这似乎表明有丝分裂后细胞的DNA甲基化模式是稳定的。
大部分DNA的甲基化发生在鸟嘌呤核苷酸或CpG位点之前的胞嘧啶上。
总的来说，哺乳动物基因组中CpG位点的减少可能是由于5 - mc可脱氨成胸腺嘧啶的诱变潜力。
剩余的CpG位点分布在整个基因组中，除了CpG岛外，它们都被严重甲基化。
DNA甲基化对沉默逆转录病毒分子、调节组织特异性基因表达、基因印记和X染色体失活至关重要。
不同基因组区域的DNA甲基化可能根据潜在的遗传序列对基因活动产生不同的影响。
一、DNA甲基化的位置1.1 基因间区大约45%的哺乳动物基因组由转座因子和病毒因子组成，这些因子被大量甲基化而沉默。
这些元素中的绝大多数是通过DNA甲基化或随着时间的推移由于5mC的破坏而产生的突变而失活的。
如果表达，这些元素是潜在的有害的，因为它们的复制和插入可以导致基因损坏和DNA突变。
胞内颗粒(IAP)是小鼠基因组中最具侵袭性的逆转录病毒之一。
在整个生命过程中，IAP在配子形成、发育和成年阶段都被高度甲基化。
甚至在胚胎内部，当基因组其余部分相对低甲基化时，Dnmtl维持对IAP元件的抑制。
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。
DNA甲基化
DNA甲基化DNA甲基化（DNA methylation）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。
含义：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甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用,甲基化达到一定程度时会发生从常规的B—DNA向Z-DNA的过渡，由于Z-DNA结构收缩，螺旋加深，使许多蛋白质因子赖以结合的原件缩入大沟而不利于转录的起始，导致基因失活。
另外,序列特异性甲基化结合蛋白（MBD/MeCP）可与启动子区的甲基化CpG岛结合,阻止转录因子与启动子作用,从而阻抑基因转录过程。
DNA甲基化主要形成5－甲基胞嘧啶（5—mC)和少量的N6-甲基腺嘌呤（N6-mA）及7－甲基鸟嘌呤（7-mG）结构基因：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ö；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（C—T转换），由此可能导致基因置换突变，发生碱基错配，如果在细胞分裂过程中不被纠正，就会诱发遗传病或癌症。
DNA甲基化
DNA甲基化DNA甲基化概述在哺乳动物基因组中，甲基化是一种表观遗传机制，包括将甲基转移到胞嘧啶的C5位置形成5-甲基胞嘧啶。
DNA甲基化通过招募参与基因抑制的蛋白或通过抑制转录因子与DNA的结合来调节基因表达。
在发育过程中，DNA甲基化的模式在基因组中发生变化，这是DNA 从头甲基化和去甲基化的动态过程的结果。
DNA甲基化是被一个甲基转移酶家族所催化，转移S腺苷甲硫氨酸(SAM)的一个甲基到第五个碳胞嘧啶残基形成5mc , Dnmt3a和Dnmt3b可以建立一个新的DNA甲基化模式来去修饰DNA，被称为从头甲基化。
另一方面，Dnmt1在DNA复制过程中起作用，将亲代DNA链上的甲基化模式复制到新合成的子链上。
这三种DNA都广泛参与胚胎的发育。
这三种DNA都广泛参与胚胎的发育。
当细胞到达终末分化时，Dnmt的表达大大降低。
这似乎表明有丝分裂后细胞的DNA甲基化模式是稳定的。
大部分DNA的甲基化发生在鸟嘌呤核苷酸或CpG位点之前的胞嘧啶上。
总的来说，哺乳动物基因组中CpG位点的减少可能是由于5 - mc可脱氨成胸腺嘧啶的诱变潜力。
剩余的CpG位点分布在整个基因组中，除了CpG岛外，它们都被严重甲基化。
DNA甲基化对沉默逆转录病毒分子、调节组织特异性基因表达、基因印记和X染色体失活至关重要。
不同基因组区域的DNA甲基化可能根据潜在的遗传序列对基因活动产生不同的影响。
一、DNA甲基化的位置1.1 基因间区大约45%的哺乳动物基因组由转座因子和病毒因子组成，这些因子被大量甲基化而沉默。
这些元素中的绝大多数是通过DNA甲基化或随着时间的推移由于5mC的破坏而产生的突变而失活的。
如果表达，这些元素是潜在的有害的，因为它们的复制和插入可以导致基因损坏和DNA突变。
胞内颗粒(IAP)是小鼠基因组中最具侵袭性的逆转录病毒之一。
在整个生命过程中，IAP在配子形成、发育和成年阶段都被高度甲基化。
甚至在胚胎内部，当基因组其余部分相对低甲基化时，Dnmtl维持对IAP元件的抑制。
DNA甲基化——表观遗传学的重要组成部分
DNA甲基化——表观遗传学的重要组成部分DNA甲基化是一种表观遗传学调控机制，通常指DNA分子上的甲基化修饰。
这种化学变化涉及DNA链上的甲基基团与Cytosine碱基的配对，对基因表达和细胞分化等生命过程具有重要作用。
DNA甲基化不仅在正常生长发育中发挥至关重要的作用，而且也涉及很多人类疾病的发展。
本文将介绍DNA甲基化的基本原理、分布方式、调控机制及其在疾病中的作用。
一、DNA甲基化的基本原理DNA是由4种不同的核苷酸构成的，其中包括Adenine、Thymine、Cytosine和Guanine。
DNA的甲基化通常发生在Cytosine碱基的C5位，即通过甲基基团与细胞内的S-Adenosyl Methionine（SAM）反应，形成5-甲基Cytosine（5mC）。
DNA甲基化是基因组合成和生物遗传变异的关键机制之一。
它可以调控基因的表达和细胞分化，与疾病的发展密切相关。
虽然越来越多的研究表明，DNA甲基化是一种可逆的表观遗传修饰，但它仍然是一种稳定的标记，可以被逐代遗传，影响基因表达和细胞分化。
二、DNA甲基化的分布方式DNA甲基化在不同种类和类型的细胞中存在和分布不同。
在人体内，DNA甲基化主要发生在GC富集区域，如基因启动子、繁殖起始点、转录因子结合区等。
这些区域往往影响到基因表达的调控，因此被视为关键的甲基化信号的地点。
另一方面，DNA甲基化还出现在基因体内部的非编码区域，如intron、intergenic regions、satellite DNA和telomeres。
虽然对它们的确切功能还有争议，但这些甲基化信号可能参与调控DNA复制、染色体结构和修复。
三、DNA甲基化的调控机制DNA甲基化是由DNA甲基转移酶（DNMTs）负责催化核苷酸中的甲基基团的加成。
DNMTs可以对一些具有特定序列和结构的DNA区域进行偏好性的甲基化修饰。
这些区域的一个重要特征是在基因表达和细胞分化中发挥着重要的作用。
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；。
DNA甲基化
DNA甲基化
生物学术语
01 原理
03 类型
目录
02 酶分类 04 机制
DNA甲基化（DNA methylation）为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表 现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲 基基团。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。
DNA甲基化（methylation）是真核细胞正常而普遍的修饰方式，也是哺乳动物基因表达调控的主要表观遗传 学形式。DNA甲基化后核苷酸顺序及其组成虽未发生改变，但基因表达受影响。尽管甲基化修饰有多种方式，被 修饰位点的碱基可以是腺嘌呤的N-6位、胞嘧啶的N-4位、鸟嘌呤的N-7位和胞嘧啶的C-5位，它们分别由不同的 DNA甲基化酶催化，但大多发生在基因启动子区CpG岛上。DNA甲基化时，胞嘧啶从DNA双螺旋上突出，进入能与酶 结合的裂隙中，在胞嘧啶甲基转移酶催化下，把活性的甲基从S-腺苷甲硫氨酸转移至胞嘧啶5位上，形成5-甲基 胞嘧啶（5-MC）。基因启动子区的甲基化可导致转录沉寂。
dna甲基化的原理及其在肿瘤中的变异。
DNA甲基化的原理及其在肿瘤中的变异随着科学技术的发展，人们对于DNA甲基化在肿瘤中的作用有了更深入的认识。
本文将就DNA甲基化的原理及其在肿瘤中的变异进行探讨。
一、 DNA甲基化的原理DNA甲基化是指在DNA分子上加上一个甲基基团，其主要是由DNA 甲基转移酶完成的。
DNA甲基化在基因组稳定性、基因表达调控、细胞分化和发育等方面起着至关重要的作用。
DNA甲基化是通过将甲基基团与DNA的胞嘧啶碱基结合而实现的，其中的5-甲基胞嘧啶（5mC）是主要的DNA甲基化产物。
DNA甲基化主要发生在CpG二核苷酸上，CpG双核苷酸是指一个胞嘧啶和一个鸟嘌呤通过磷酸二酯键相连的双核苷酸。
在哺乳动物基因组中，CpG二核苷酸的GC含量较高，约为全基因组的4倍，而其在基因组中的分布并不均匀。
在启动子区域和顺式构象基因等活跃染色质区域，CpG二核苷酸比较丰富，而在甲基化的乙酰胆碱酶基因区域等沉默染色质区域则比较稀疏。
DNA甲基化的修饰作用可通过增加DNA链的致密性，从而阻止转录因子与启动子结合，或者通过与跨膜蛋白结合，从而影响基因的表达。
DNA甲基化可能还通过影响染色质结构，改变DNA复制的特异性和DNA修复过程，影响基因组的稳定性。
二、 DNA甲基化在肿瘤中的变异在正常细胞中，DNA甲基化水平是严格地受到调控的，而在肿瘤细胞中，DNA甲基化往往会发生异常。
DNA甲基化的异常在肿瘤中已经被广泛地研究，并被认为是肿瘤发生和发展的一个重要机制。
1. 甲基化和癌基因的活化在癌细胞中，DNA甲基化的异常往往伴随着一些癌基因的活化。
对在乳腺癌中活化的CTCF基因进行研究发现，其启动子区域的DNA甲基化程度显著降低。
类似地，一些肿瘤抑制基因的启动子区域甲基化程度也会下降，使得这些基因的表达活性增强，进而导致细胞的异常增殖和癌变。
2. 甲基化和基因沉默除了癌基因的活化外，DNA甲基化的异常还会导致一些抑癌基因的沉默。
在乳腺癌中，BRCA1和BRCA2基因的启动子区域通常会发生甲基化，导致这些基因的表达受到抑制，从而使得DNA修复功能受损，细胞发生了癌变。
植物基因组学中的DNA甲基化
植物基因组学中的DNA甲基化DNA甲基化是一种非常重要的生物学研究内容，尤其是在植物基因组学领域。
在这篇文章中，我将着重探讨DNA甲基化是什么，以及它在植物基因组中的意义。
什么是DNA甲基化？DNA甲基化是指在DNA链上添加methyl基(-CH3)的一种化学修饰。
这个过程是通过甲基转移酶完成的，甲基转移酶可以将S-adenosylmethionine(SAM)中的methyl基转移至DNA分子上。
DNA甲基化具有良好的可逆性，可以通过DNA脱甲基化酶(DNMT)将methyl基去除。
DNA甲基化作为一种生物化学修饰，对于细胞的生命活动具有重要的影响。
它可以通过改变染色体结构，参与基因转录和表达，并对基因组稳定性产生影响。
人们对于DNA甲基化的研究已经进行了数十年，但是，植物基因组中的DNA甲基化还是相对新的领域，目前尚有许多待探讨的问题。
DNA甲基化在植物基因组中的意义DNA甲基化可以影响植物体内基因的表达。
它可以通过增加或减少methyl基，调整染色体的结构，使得某些区域的基因表达受到抑制或者增强。
这一过程被称为DNA甲基化修饰。
在植物生长与发育的过程中，DNA甲基化具有非常重要的意义。
例如，在植物的胚胎发育中，DNA甲基化可能会影响大量基因的表达。
同时，在植物对外界环境的适应中，DNA甲基化修饰也发挥着至关重要的作用。
例如，在水稻的耐盐性中，DNA甲基化是一个非常重要的调控机制。
研究表明，DNA甲基化可以影响水稻胚胎的基因表达，并提高其耐盐能力。
DNA甲基化的变化还可以影响植物种群的进化。
一个研究表明，在某些植物种群中，DNA甲基化可以产生扩散选择作用。
也就是说，一些部位的DNA甲基化水平高，可以使得植物更加适应特定环境，从而共同进化成一种采取共同策略的种群。
最后，DNA甲基化还可以帮助研究人员对植物基因组的演化历史进行揭示。
通过对DNA甲基化水平不断变化的地区进行比较，可以得到不同基因型间的相似性与差异性，从而为基因组进化历史做出重要贡献。
甲基化综述
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。
DNA甲基化的遗传和表观遗传调控
DNA甲基化的遗传和表观遗传调控DNA甲基化是一种表观遗传修饰，可以通过改变基因启动子区的化学结构来影响基因表达。
具体来说，DNA甲基化是指在DNA链上与腺嘌呤碱基相连的一种甲基化修饰，可通过DNA甲基转移酶的作用来实现。
它是一种经常发生的生物化学反应，同时也是一个非常重要的机制，以调节细胞分化、发育和功能。
甲基化是指DNA链上的CpG位点上甲基基团的加成。
从化学角度来看，甲基基团非常小，但是它对DNA的功能产生了重大的影响。
例如，在一个基因启动子上进行甲基化通常会导致该基因失活。
这是因为甲基化可以阻止转录因子的结合，从而减少RNA聚合酶的招募和基因表达的激活。
因此，DNA甲基化通常被认为是一个抑制性的表观遗传修饰机制。
甲基化是一种非常普遍的表观遗传修饰方式，被广泛存在于生物系统中。
在哺乳动物中，大约70%的CpG位点是甲基化的。
然而，并非所有的CpG位点都容易被甲基化。
实际上，CpG位点通常会聚集在DNA上形成甲基化岛屿，而其他的区域则很少被甲基化。
DNA甲基化也具有遗传性。
因为DNA甲基化可以被维持在细胞分裂和胚胎发育中，所以它可以在细胞分裂后传递给后代细胞，从而作为一种遗传修饰方式。
大多数情况下，DNA甲基化被认为是一种不可逆的修饰，因为它不会在DNA复制中被修复酶复制，而是通过维持或转化的方式来维护。
除了遗传外，DNA甲基化还可以通过环境和代谢因素调节。
例如，烟草使用、饮食和锌摄入等因素都已经被证明与DNA甲基化有关。
这些因素可以增加或减少DNA甲基化的发生率，从而影响基因表达和疾病风险。
由于DNA甲基化的遗传和可塑性，它已经成为研究表观遗传与环境交互作用的热门领域。
总之，DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式，通过改变基因启动子区的化学结构影响基因表达。
它具有遗传性和调节性，是一个非常重要的调控机制。
未来，我们可以期待更多的发现来揭示DNA甲基化在基因表达和疾病风险方面的作用。
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。
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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。
这种DNA修饰方式并没有改变基因序列，但是它调控了基因的表达[3]。
脊椎动物基因的甲基化状态有三种：持续的低甲基化状态,如管家基因；去甲基化状态,如发育阶段中的一些基因；高度甲基化状态,如女性的一条失活的X染色体[4]。
1.2 DNA 甲基化的生物学作用1.2.1 DNA 甲基化与遗传印记、胚胎发育DNA甲基化在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育过程中起着极其重要的作用。
研究表明胚胎的正常发育得益于基因组DNA适当的甲基化。
例如：缺少任何一种甲基转移酶对小鼠胚胎的发育都是致死性的（Li 等1992年和Okano等1999年）[3]。
此外，等位基因的抑制(allelic repression)被印记控制区(imprinting control regions,ICRs)所调控,该区域在双亲中的一个等位基因是甲基化的[4]。
印记基因的异常表达可以引发伴有突变和表型缺陷的多种人类疾病。
如：脐疝-巨舌-巨大发育综合征(Beckwith-Wiedemann Syndrome, BWS)和Prader-Willi/Angelman综合征等[5]。
甲基化状态的改变是引起肿瘤的一个重要因素,这种变化包括基因组整体甲基化水平降低和CpG岛局部甲基化水平的异常升高,从而导致基因组的不稳定(如染色体的不稳定、可移动遗传因子的激活、原癌基因的表达)[4]和抑癌基因的不表达。
如果抑癌基因中有活性的等位基因失活，则发生癌症的机率提高,例如：胰岛素样生长因子-2（IGF-2）基因印记丢失导致多种肿瘤,如Wilm’s瘤[6]。
1．3 DNA 甲基化的研究方法近15年来，人们越来越认识到DNA甲基化研究的重要性，开发出一列检测DNA的方法。
根据研究目的这些方法分为：基因组整体水平的甲基化检测，特异位点甲基化的检测和新甲基化位点的寻找。
根据研究所用处理方法不同可以分为：基于PCR 的甲基化分析方法；基于限制性内切酶的甲基化分析方法；基于重亚硫酸盐的甲基化分析方法和柱层法等。
2 甲基化研究方法学回顾2.1 基因组整体水平甲基化分析2.1.1 高效液相色谱柱（HPLC）及相关方法HPLC是一种比较传统的方法，能够定量测定基因组整体水平DNA 甲基化水平。
它由Kuo等1980年[7]首次报道。
过程是将DNA样品先经盐酸或氢氟酸水解成碱基，水解产物通过色谱柱，结果与标准品比较，用紫外光测定吸收峰值及其量，计算5m C/(5m C+5 C) 的积分面积就得到基因组整体的甲基化水平。
这是一种检测DNA甲基化的标准方法。
但它需要较精密的仪器。
Fraga等2002 年[8]运用高效毛细管电泳法(HPCE)处理DNA水解产物，以确定5m C 的水平。
与HPLC相比，HPCE更加简便、快速、经济。
HPLC及HPCE测定基因组整体DNA甲基化水平的敏感性均较高。
Oefner 等1992年[9]提出变性高效液相色谱法（DHPLC）用于分析单核苷酸和DNA分子。
邓大君等2001[10]将其改进与PCR 联用建立了一种检测甲基化程度的DHPLC分析方法。
将重亚硫酸盐处理后的产物进行差异性扩增，由于原甲基化的在重亚硫酸盐处理时仍被保留为胞嘧啶，因此原甲基化的在PCR扩增时，其变性温度也相应上升，使PCR 产物在色谱柱中保留的时间明显延长，这样就可以测定出PCR 产物中甲基化的情况。
这种方法的最明显优点是：可用于高通量混合样本检测，能够明确显示目的片段中所有CpG 位点甲基化的情况，但不能对甲基化的CpG 位点进行定位。
2.1.2 SssI 甲基转移酶法[11]SssI 甲基转移酶能够催化DNA的CpG 位点发生甲基化。
3H-S- 腺苷甲硫氨酸(3H-SAM)在SssI 甲基转移酶催化作用使基因组DNA的CpG 位点发生甲基化。
通过测定剩余的放射性标记的SAM即可得到原基因组整体甲基化水平，即测到的放射性强度与所测DNA甲基化水平成反比。
这种方法的缺点是所使用的SssI 甲基转移酶不稳定，致结果不够精确。
2.1.3 免疫化学法[12]这种方法是基于单克隆抗体能够与5m C发生特异性反应。
应用荧光素标记抗体使之与预先已固定在DEAE膜上的样品DNA特异性结合，对DEAE膜上的荧光素进行扫描得到5m C的水平，其荧光素强度与5m C水平成正比。
Oakeley等1997年[23]报道了这种方法。
这种方法需要精密的仪器。
2.1.4 氯乙醛法Oakeley等 1999年[13]首先描述了这种使用氯乙醛和荧光标记的方法。
首先，将DNA经重亚硫酸盐处理使未甲基化的胞嘧啶全部转变为尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不变（Frommer等1992年）[14]，然后经过银或色谱柱去除DNA链上的嘌呤，再将样品与氯乙醛共同孵育，这样5m C就转变为带有强荧光的乙烯胞嘧啶，荧光的强度与原5m C 的水平成正比。
这种方法可以直接测定基因组整体5m C水平。
其优点是所用试剂价格低廉且稳定性好，避免了放射性污染，但缺点是费时费力，而且氯乙醛是一种有毒的物质。
随着甲基化研究的不断深入，甲基化分析技术将逐步完善。
完善的研究技术将提供强有力的技术支持，从而为表观遗传、胚胎发育、基因印记及肿瘤研究提供一些新的思路。
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