表觀遺傳學(xué)專題知識

表觀遺傳學(xué)專題知識表觀遺傳學(xué)專題知識第1頁一、DNA甲基化

DNA甲基化(DNAmethylation)是研究得最清楚、也是最主要表觀遺傳修飾形式，主要是基因組DNA上胞嘧啶第5位碳原子和甲基間共價結(jié)合，在空間上妨礙轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物與DNA結(jié)合。DNA甲基化普通與基因緘默相關(guān)聯(lián)；非甲基化普通與基因活化相關(guān)聯(lián)；而去甲基化往往與一個緘默基因重新激活相關(guān)聯(lián)。表觀遺傳學(xué)專題知識第2頁二、組蛋白修飾

組蛋白（histones）真核生物體細(xì)胞染色質(zhì)中堿性蛋白質(zhì)，依據(jù)氨基酸成份和分子量不一樣，主要分成5類H1、H2A、H2B、H3、H4，由4種組蛋白H2A、H2B、H3和H4，每一個組蛋白各二個分子，形成一個組蛋白八聚體，約200bpDNA分子盤繞在組蛋白八聚體組成關(guān)鍵結(jié)構(gòu)外面，形成了一個核小體。連接相鄰2個核小體DNA分子上結(jié)合了另一個組蛋白H1染色質(zhì)就是由一連串核小體所組成。表觀遺傳學(xué)專題知識第3頁二、組蛋白修飾表觀遺傳學(xué)專題知識第4頁二、組蛋白修飾組蛋白修飾是表觀遺傳研究主要內(nèi)容。組蛋白N端是不穩(wěn)定、無一定組織亞單位，其延伸至核小體以外，會受到不一樣化學(xué)修飾，這種修飾往往與基因表示調(diào)控親密相關(guān)。被組蛋白覆蓋基因假如要表示，首先要改變組蛋白修飾狀態(tài)，使其與DNA結(jié)合由緊變松，這么靶基因才能與轉(zhuǎn)錄復(fù)合物相互作用。所以，組蛋白是主要染色體結(jié)構(gòu)維持單元和基因表示負(fù)控制因子。表觀遺傳學(xué)專題知識第5頁二、組蛋白修飾活化修飾：乙?；?，賴氨酸甲基化，絲氨酸磷酸化(Ac-K9,4H3/Me3-K4H3/P-S10H3)抑制修飾：賴氨酸甲基化(Me3-K9K3)表觀遺傳學(xué)專題知識第6頁二、組蛋白修飾組蛋白修飾種類乙?；?-普通與活化染色質(zhì)構(gòu)型相關(guān)聯(lián)，乙?；揎棿蠖喟l(fā)生在H3、H4Lys殘基上。甲基化--發(fā)生在H3、H4Lys和Asp殘基上，能夠與基因抑制相關(guān)，也能夠與基因激活相關(guān)，這往往取決于被修飾位置和程度。磷酸化--發(fā)生與Ser殘基，普通與基因活化相關(guān)泛素化--普通是C端Lys修飾，開啟基因表示。SUMO（一個類泛素蛋白）化--可穩(wěn)定異染色質(zhì)。其它修飾表觀遺傳學(xué)專題知識第7頁三、染色質(zhì)重塑染色質(zhì)修飾與重塑（共價修飾型與ATP依賴型）表觀遺傳學(xué)專題知識第8頁三、染色質(zhì)重塑（A）結(jié)合（B）松鏈（C）重塑八聚體轉(zhuǎn)移八聚體滑動+ATP重塑復(fù)合物ATP依賴染色質(zhì)重構(gòu)機(jī)制染色質(zhì)重塑復(fù)合物依靠水解ATP提供能量來完成染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，依據(jù)水解ATP亞基不一樣，可將復(fù)合物分為SWI/SNF復(fù)合物、ISW復(fù)合物等，這些復(fù)合物及相關(guān)蛋白均與轉(zhuǎn)錄激活和抑制、DNA甲基化、DNA修復(fù)及細(xì)胞周期相關(guān)。表觀遺傳學(xué)專題知識第9頁四、RNA調(diào)控RNA干擾（RNAi）作用是生物體內(nèi)一個經(jīng)過雙鏈RNA分子在mRNA水平上誘導(dǎo)特異性序列基因緘默過程。因為RNAi發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平，所以又稱為轉(zhuǎn)錄后基因緘默（post-transcriptionalgenesilencing,PTGS）。RNA干擾是一個主要而普遍表觀遺傳現(xiàn)象。表觀遺傳學(xué)專題知識第10頁五、其它表觀遺傳機(jī)制除DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑、和RNA調(diào)控以外，還有遺傳印跡、X染色體失活、等。遺傳印跡、X染色體失活本質(zhì)仍為DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑。表觀遺傳學(xué)專題知識第11頁一、概述染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)(chromatinimmunoprecipitationassay,CHIP）是當(dāng)前唯一研究體內(nèi)DNA與蛋白質(zhì)相互作用方法。ChIP不但能夠檢測體內(nèi)反式因子與DNA動態(tài)作用，還能夠用來研究組蛋白各種共價修飾與基因表示關(guān)系。應(yīng)用：表觀遺傳學(xué)專題知識第12頁二、原理檢測目標(biāo)基因活性在保持組蛋白和DNA聯(lián)合同時，染色質(zhì)被切成很小片斷，經(jīng)過利用對應(yīng)于一個特定組蛋白標(biāo)識生物抗體，將目標(biāo)