甲基化是一种表观修饰
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表观遗传学概念:基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因的表达水平与功能发生改变,并产生可遗传的表型。
表观遗传学的研究内容:基因选择性转录表达的调控(DNA甲基化,基因印记,组蛋白修饰,染色质重塑),基因转录后的调控(基因组中非编码RNA,微小RNA(miRNA),反义RNA,内含子,核糖开关等。
组蛋白修饰
组蛋白是染色质的重要组成部分,主要分为H2A、H2B、H3、H4,与DNA缠绕可形成核小体。组蛋白修饰是在组蛋白N末端的氨基酸残基上发生的共价修饰,主要包括甲基化、乙酰化、泛素化、磷酸化、羰基化、糖基化等。主要研究方法是chip-seq技术,可以学习Jimmy老师的教程学徒ChiP-seq数据处理流程 九月学徒ChiP-seq学习成果展上 九月学徒ChiP-seq学习成果展下
DNA甲基化
DNA甲基化概念:在DNA甲基转移酶 (DNA methyltransferase, DNMTs) 的作用下,将一个甲基添加的胞嘧啶的5’-碳分子上,形成5-甲基化胞嘧啶 (5-methylcytosine)。
DNA甲基化一般与基因沉默有关(DNA低甲基化,其基因表达量高,染色体容易发生功能异常);非甲基化一般与基因的活化相关联;而去甲基化往往与一个基因的重新激活相关联。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甲基化的分布:(1)转座子 (2) 逆转录病毒衍生的重复序列 (3) 大多数功能基因生物秀的编码区 (细胞中90%的甲基化CpG( CpG在重复片段以及基因的3’UTR区域能够发生甲基化,CpG岛通常不被甲基化)位于转座子中,抑制转座子活性,而本身转座子对机体有害,故保护机体。
DNA甲基化检测手段
五大甲基化公共数据库
Roadmap) 产出了367个人类主要组织和细胞类型的DNA甲基化图谱
BLUEPRINT) 产出了与人类复杂疾病相关的82个不同血液细胞的DNA甲基化图谱
ENCODE)是继"人类基因组计划"后又一大型国际合作项目,来自世界各国32个研究机构对206个人类不同的细胞系和组织进行了DNA甲基化水平的测定
ICGC) 旨在从基因组、表观基因组和转录组等多维数据层面研究癌症的发生和发展,ICGC产出了涉及27种常见癌症的9000多个样本的DNA甲基化数据
TCGA)旨在从基因组、表观基因组和转录组等多维数据层面研究癌症的发生和发展,TCGA产出了涉及34种癌症类型的10000多个样本的DNA甲基化数据,并且保留了癌症患者详细的临床数据资料,为生存分析提供了大量的数据资源