甲基化转移酶 DNMT1
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胞嘧啶 C
SAM S-腺苷甲硫氨酸
胞嘧啶甲基化反应
5-甲基胞嘧啶 5-mC
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·表观遗传学研究内 容
-DNA甲基化的遗传与保持
· DNA复制后，新合成链在DNMT1的作用下，以旧链为模板进 行甲基化；
· 甲基化并非基因沉默的原因而是基因沉默的结果，其以某种机 制识别沉默基因，后进行甲基化；
· DNA全新甲基化。引发因素可能包括：
DNA本身的序列、成分和次级结构； RNA根据序列同源性可能靶定的区域； 特定染色质蛋白、组蛋白修饰或相当有序的染色质结构。
ห้องสมุดไป่ตู้
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·表观遗传学研究内 容
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甲基化状态保持的方式
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·表观遗传学研究内 容
-组蛋白修饰（histone modification）
表观遗传学简介
Jomi
20131121
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·表观遗传学简介
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基因突变？？
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·表观遗传学简介
·表观遗传学概述
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·表观遗传学研究内 容
·表观遗传学研究意义
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·表观遗传学概述
-表观遗传（Epigenetics）
所谓表观遗传就是不基于DNA差异的核酸遗传。即细胞 分裂过程中，DNA 序列不变的前提下，全基因组的基因表 达调控所决定的表型遗传，涉及染色质重编程、整体的基因 表达调控（如隔离子，增强子，弱化子，DNA甲基化，组蛋 白修饰等功能 ), 及基因型对表型的决定作用。
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·表观遗传学研究内 容
基因选择性转录表达 的调控
DNA甲基化 组蛋白修饰 染色质重塑 基因印记等
基因转录后的调控
RNA干扰（RNAi） 基因组中非编码RNA 微小RNA（miRNA） 核糖开关等
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·表观遗传学研究内 容
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· 通过改变染色质结构而抑制基因表达。 染色质构型变化伴随着组氨酸的乙酰化和去乙酰化，许多乙酰化和
去乙酰化本身就分别是转录增强子和转录阻遏物蛋白。
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·表观遗传学研究内 容
-DNA甲基化(DNA methylation)
主要是基因组 DNA上的胞嘧啶第5位碳原子和甲基间的共价结 合，胞嘧啶由此被修饰为5甲基胞嘧啶(5-methylcytosine，5-mC)，是 目前研究得最清楚、 也是最重要的表观遗传修饰形式。
正常细胞的CpG岛由于被保护而处于非甲基化状态； 全基因组低甲 基化，维持甲基化模式酶的调节失控和正常非甲基化 CpG岛的高甲基化 是人类肿瘤中普遍存在的现象；
研究证明启动子区的高甲基化导致抑癌基因失活是人类肿瘤所具有的 共同特征之一，而且这种高甲基化是导致抑癌基因失活的又一个机制。
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·表观遗传学研究内 容
· CpG岛（CpG island）
许多基因，尤其是管家基因的启动子区，基因的末端通常存在一些富 含双核苷酸“CG”的区域；
CpG表示核苷酸对，其中G在DNA链中紧随C后，长度通常在几百到 几千核苷酸的长度内变化；
在在人类基因组内，存在有近3万个CpG岛；在大多数染色体上，平 均每100万碱基含有5～15个CpG岛，其中有1.8万多个CpG岛的GC含量为 60%～70%；
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·表观遗传学研究内 容
-组蛋白修饰
· 组蛋白修饰是表观遗传研究的重要内容。
· 组蛋白的 N端是不稳定的、无一定组织的亚单位， 其延伸至
核小体以外，会受到不同的化学修饰（甲基化、乙酰化、磷酸化、泛 素化等），这种修饰往往与基因的表达调控密切相关。
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·表观遗传学概述
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表观遗传机制
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·表观遗传学概述
-表观遗传学的主要特点
· 可遗传的，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或 个体世代间遗传； · 可逆性的基因表达调节，也有较少的学者描述为基因活性或功 能的改变； · 没有DNA序列的改变或不能用DNA序列变化来解释。
-表观遗传学
研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传变化 的，或者说是研究从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴 的遗传学分支。
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·表观遗传学概述
-词源及定义
概 念 模 型 定 义 深 化 概 念 共 识
1942，C. H. Waddington；作为一个后生论和遗传学的合词而 提出。 1968，Erik Erikson；在他的著作里提到“后生论”，“任何
生长的事物都有一个平面图，在这个图之外各个部分出现， 每个部分都有其特定的优势期，直至所有的部分出现从而形 成一个功能整体。” 1990，Robin Holliday；将表观遗传学定义为“在复杂有机体的 发育过程中，基因活性在时间和空间中调控机制的研究。” 1993，Li E et,al；引进“表观遗传模板”这个术语。 1996，Arthur Riggs et,al；一项关于能引起可遗传的基因功能改 变的有丝分裂和/或减数分裂的研究，而这些变化是DNA序列 的改变无法解释的。 2007，Adrian Bird；将表观遗传学定义为染色体的构造适应， 以便启始、发出信号或保持变构的活性状态。 2008，冷泉港会议；达成了关于表观遗传学的共识，即“染 色体的改变所引起的稳定的可遗传的表现型，而非DNA序列 的改变。”
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·表观遗传学研究内 容
-DNA甲基化的转录抑制机制
· 直接干扰特异转录因子与各自启动子结合的识别位置。 DNA的大沟是许多蛋白因子与DNA结合的部位，胞嘧啶的甲基化
干扰转录因子与DNA的结合。
· 转录抑制复合物干扰基因转录。 甲基化DNA结合蛋白与启动子区内的甲基化CpG岛结合，再与其他
一些蛋白共同形成转录抑制复合物（TRC），阻止转录因子与启动子区 靶序列的结合，从而影响基因的转录。
· 组蛋白（histone）
组蛋白是存在于染色体内上与DNA结合的碱性蛋白质， 赖氨酸和精氨酸含量丰富；
染色质中的组蛋白与DNA的含量之比为1:1； 几乎所有真核细胞染色体的组蛋白均可分成5种主要的组 分：H1，H2A，H2B，H3，H4；核小体组成的核心蛋白； 是脱氧核糖核酸（DNA）折叠时所依赖的线轴； 组蛋白的基因非常保守，亲缘关系较远的种属中，四种 组蛋白（除H1外）氨基酸序列都非常相似；