DNA甲基化能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變,從而控制基因+表達。在甲基轉移酶的催化下,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,并成簇存在。甲基化位點可隨DNA的復制而遺傳,因為DNA復制后,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**為明確的表觀遺傳性機制。DNA甲基化譜式的變化不僅指導在正常發育過程中細胞譜系特化所依據的基因組轉錄譜式的改變,且在疾病發生和發展的基因表達異化中起著決定性的作用。為了高效準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中未發生甲基化的胞嘧啶(C)脫氨基轉變為尿嘧啶(U),而甲基化的胞嘧啶保持不變,再經PCR將U轉變為T,結合NGS便可高效準確地分析基因組中所有甲基化位點。南京目標區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對基因表達的調控。
DNA甲基化一般是指DNA復制后,在DNA甲基轉移酶的作用下,將S-腺甘酰甲硫氨酸分子上的甲基轉移到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生甲基化的位點上發生甲基化修飾,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,是使基因的轉錄抑制或沉默的主要方式。該修飾特異性地發生在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的表觀和結構,可能會直接阻礙DNA的識別及與轉錄因子的結合,或者吸引其他因子優先與DNA結合,干擾轉錄因子的結合。目前已鑒定了三個與甲基化DNA結合的蛋白家族,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的維持,如去乙酰作用,從而保持轉錄后的組蛋白修飾。例如,MBD家族的甲基CpG結合蛋白2(MeCP2)與甲基CpG結合,招募HDACs,可促使染色體濃縮和轉錄抑制。DNA甲基化主要發生在啟動子區CPG島,在調節基因表達和其他功能方面起著關鍵作用.
DNA甲基化過程在一些生物學現象中起重要作用。例如,在原核生物中,它參與毒力、細胞周期調控、基因表達和對外源 DNA 導入的保護(DNA-宿主特異性)等過程。在高等真核生物中,DNA 甲基化參與調控染色體穩定性、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,是一個關鍵的表觀遺傳標記和基因表達調控因子。基因啟動子或 CpG 島處的甲基化 CpG 簇與基因失活有關。DNA 甲基化由一個被稱為 DNA 甲基轉移酶并包括 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移酶,在復制過程中修飾半甲基化的 DNA。重亞硫酸鹽測序本質上就是重亞硫酸鹽轉化與二代測序(NGS)的結合。杭州目標位點甲基化重測序機構
翼和生物目標區域甲基化項目結合亞硫酸鹽轉化和多重PCR擴增建庫測序技術,對目標區域甲基化位點進行分析。天津目標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DNA甲基化出現在啟動子區,其會強化啟動子序列的異染色質化(染色體擰巴在一起),而使轉錄起始復合物無法接近和結合,從而強化基因的轉錄抑制。只有保持開放性常染色質狀態的轉錄起始位點,才能保證轉錄起始蛋白復合物可接近并結合這個區域,從而保證基因的轉錄表達。當DNA甲基化出現在編碼基因不同區域的時候(上游,基因區或下游),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錄,實際上其與組蛋白修飾、DNA突變、小RNA表達等都有非常復雜的相互調控作用。天津目標位點甲基化重測序哪里做
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