筆記三十六策第17策甲冠天下學(xué)員

1、第17策 甲冠天下索引詞表：Motif：基序（可理解為模塊） JASPAR，TRANSFAC，TFSEARCH，PROMO：各種轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫(kù)Regulatory Elements forGene。Transcription factor binding sites by QIAGENhegene promoter。根據(jù)課程內(nèi)容來(lái)理解Tech，QIAGEN公司產(chǎn)品系列，我沒(méi)收genetics：表觀遺傳學(xué)費(fèi)Jean-Baptisamarck：，獲得性表型可遺傳最早提出者Conrad Hal Waddington：表觀遺傳學(xué)奠基人CpG island：CpG島DNA methyltransfera

2、se：DNA甲基轉(zhuǎn)移酶 Ma enance methylation：維持甲基化De novo methylation：從頭甲基化Methylated DNA-binding，MBD：甲基化結(jié)合結(jié)構(gòu)域Base excirepair，BER：堿基切除修復(fù)Nucleotide excrepair，NER：核苷酸切除修復(fù)Methylation specific PSP：甲基化特異性PCRBisulfite sequencing PCR，BSP：亞硫酸鹽CpGyzer、CpGcluster、CpGFinder、CpG Island Explorer、CpG Island Searcher：CpG島的工具

3、Methyl Primer Express，MethPrimer：甲基化引物設(shè)計(jì)Histone methylation transferase，HMT：組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)錄因子套路：轉(zhuǎn)錄因子 啟動(dòng)子結(jié)合（轉(zhuǎn)錄因子作為主變量，啟動(dòng)子所在的為主變量）motif模塊轉(zhuǎn)換知轉(zhuǎn)錄因子，靶也可行轉(zhuǎn)錄因子 啟動(dòng)子結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)1）JASPA：算法精簡(jiǎn)過(guò)，不存在重復(fù)2）TRANSFAC：高級(jí)功能，集合大量chip-seq，（ChIP轉(zhuǎn)錄因子標(biāo)配）只適合 知的轉(zhuǎn)錄因子3）GeneCards：Regulatory Elements forChIP引物 QIAGEN公司/Sigma公司Gene. Transcript

4、ion factor binding sites by QIAGENhegene promoter.Tech甲基化、基本概念1.genetics：表觀遺傳學(xué)則是指基于非表達(dá)水平變化。表觀遺傳的現(xiàn)象很多， 知的有DNA甲基序列改變所致化（DNA methylation），組印記（genomic impr ing），效應(yīng)（maternal effects），沉默（gene silencing），核仁顯性，休眠轉(zhuǎn)座子激活和RNA編輯（RNA editing）等。二、DNA和組蛋白的甲基化DNA甲基化：在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶作用下，甲基選擇性添加到胞嘧啶的過(guò)程上。5甲基胞嘧啶，真核生物只有這 種甲基化修

5、飾形式。作用于轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)重要三個(gè)內(nèi)容表達(dá)。胚胎發(fā)育特別重要，屬于時(shí)序性表達(dá)。1）CpG島：DNA發(fā)生甲基化的位置，富含CG序列的部位（正常GC含量40%）正常的散在CpG，呈現(xiàn)被甲基修飾的狀態(tài)（封?。┚幋a的啟動(dòng)子區(qū)域，轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)域，CpG形成簇狀，常呈現(xiàn)非甲基化狀態(tài)CpG島定義：長(zhǎng)度500堿基對(duì)，GC含量大于55%，CpG比值大于0.65。大部分CpG島位于啟動(dòng)子區(qū)域。甲基化后誘發(fā)啟動(dòng)子甲基化其實(shí)就是尋找CpG島位置。2）甲基化酶和去甲基化過(guò)程沉默，轉(zhuǎn)錄活性負(fù)相關(guān)。A.甲基轉(zhuǎn)移酶：DNA mt（DNA mt1，DNA mt2，DNA mt3a，DNA mt3b）分類：維持甲基化（DNA mt

6、1）：作用于只有 條鏈甲基化的DNA雙鏈，參與DNA過(guò)程新鏈的甲基化從頭甲基化（DNA mt3a，DNA mt3b）：DNA甲基化重構(gòu)，不依賴參與細(xì)胞生長(zhǎng)，分化，調(diào)控DNA mt1，DNA mt3a，DNA mt3b之間存在交互性影響，不是完全分工 DNA mt2催化tRNA，底物不同，催化機(jī)制類似B.DNA甲基化集合蛋白：保守結(jié)構(gòu)域，甲基化結(jié)合結(jié)構(gòu)域（MBD），通過(guò)MBD，集合蛋白可結(jié)合甲基化CpG，從而調(diào)控轉(zhuǎn)錄過(guò)程過(guò)程，在完全非甲基化的位點(diǎn)上引入甲基。MBD：MECP2，MBD1，MBD2，MBD3，MBD4MECP2甲基化與組蛋白乙?；g的聯(lián)系就是通過(guò)MECP2MBD蛋白作用：識(shí)別甲基

7、化位點(diǎn)，招募阻遏蛋白，從而抑制轉(zhuǎn)錄過(guò)程。（有些轉(zhuǎn)錄因子， 身對(duì)甲基化敏感，存在甲基化時(shí)，不能結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。還有些轉(zhuǎn)錄因子，對(duì)甲基化位點(diǎn)不敏感，轉(zhuǎn)錄抑制 定需要MBD參與）C.去甲基化過(guò)程：BER：堿基切除修復(fù)：5CTNER：核苷酸切除修復(fù)：直接移除甲基化雙核苷酸氧化、水解去除甲基研究不多。3）甲基化特異性檢測(cè)方法：1）酶切法：酶切 跑膠，酶切 PCR，酶切 跑膠分離 探針（southern blotting） 2）PCR延伸技術(shù)：Methylation specific PSP：甲基化特異性PCRMSP原理：DNA經(jīng)過(guò)亞硫酸氫鈉處理后，非甲基化的胞嘧啶會(huì)轉(zhuǎn)換成尿嘧啶，甲基化的保持不變。設(shè)計(jì)兩對(duì)

8、特異性引物去擴(kuò)甲基化/非甲基化DNA Bisulfite sequencing PCR，BSP：亞硫酸鹽BSP原理：DNA經(jīng)過(guò)亞硫酸氫鈉處理后，非甲基化的胞嘧啶會(huì)轉(zhuǎn)換成尿嘧啶識(shí)別成胸腺嘧啶T，甲基化的胞嘧啶保持不變。PCR產(chǎn)物得到結(jié)果3）高分辨溶解曲線HRM實(shí)時(shí)熒光定量taq-man探針技術(shù)三、套路大規(guī)模DNA甲基化位點(diǎn)篩選DNA甲基化組學(xué)（分析啟動(dòng)子CpG島檢測(cè)甲基化狀態(tài)、高通量、質(zhì)譜）CpG島的工具：CpGyzer、CpGcluster、CpGFinder、CpG Island Explorer、CpG Island Searcher甲基化引物設(shè)計(jì)：Methyl Primer Expres

9、s，MethPrimerHistone methylation transferase，HMT：組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶四、組蛋白甲基化 染色質(zhì)由核小體組成組蛋白組成核小體，組蛋白（H3，H4，H2a，H2b）各兩個(gè)組成八聚體復(fù)合物復(fù)合物是DNA載體，組蛋白N端延伸組蛋白修飾酶位點(diǎn)，A影響染色質(zhì)結(jié)果，B信號(hào)招募轉(zhuǎn)錄因子/調(diào)控因子組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶（HMT）：只會(huì)發(fā)生在賴氨酸K123甲基化和精氨酸R12甲基化組蛋白甲基化位點(diǎn)：H3K4M1（H3組蛋白第四位賴氨酸M1甲基化）hub gene（節(jié)點(diǎn)分子） WB結(jié)果說(shuō)明通路變化組蛋白甲基化位點(diǎn)WB，關(guān)鍵組蛋白位點(diǎn)，組蛋白甲基化，說(shuō)明靶有些促進(jìn)轉(zhuǎn)錄有些抑制轉(zhuǎn)錄確認(rèn)位點(diǎn)再考慮蛋白酶。 五、總結(jié)為什么沉默/上調(diào)多變量體系：主變量表型完成，找上游驅(qū)動(dòng)第 步：分析CpG島位置，分析啟動(dòng)子CpG島，找甲基化調(diào)控位點(diǎn)第二步：驗(yàn)證檢測(cè)甲基化狀態(tài)變化（有區(qū)別也可以結(jié)束）組