淺析DNA簡化基因組甲基化問題

問：什么是表觀遺傳轉(zhuǎn)化？

A:基因組表觀轉(zhuǎn)基因主要包括DNA簡化基因組甲基化修飾和核小體中粗蛋白質(zhì)的修飾等，改變DNA的空間結(jié)構(gòu)或染色體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致基因沉默或過度表達(dá)。這兩個(gè)公式都是在不改變DNA堿基的種類和數(shù)量的情況下，使生物體的表型多樣化。

問：DNA簡化基因組甲基化是什么？

A: DNA簡化基因組甲基化是指在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下，將甲基選擇性地添加到細(xì)胞陣中，形成5’-甲胺的過程。

問：DNA簡化基因組甲基化修飾的作用是什么？

A: DNA甲基化是所有高等生物中最先發(fā)現(xiàn)的表觀修飾，通過改變基因的堿基序列而不改變基因的表達(dá)來影響細(xì)胞的功能。與基因沉默、X染色體停用、基因組印跡、RNA  I、腫瘤等生物事件密切相關(guān)，它們的共同作用機(jī)制是調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。

問：DNA簡化基因組甲基化類型在其他生物中是否相同？

甲：當(dāng)然不一樣。原核生物的甲基化多發(fā)生在CCA/TGG和GATC序列中，真核生物的DNA甲基化一般只發(fā)生在CpG部位，哺乳動(dòng)物DNA甲基化是CpG島的胞嘧啶，植物甲基化只發(fā)生在CpG和CpNpG。

問：CpG島是什么？

答：CpG雙核苷酸在人類基因組中分布不均勻，基因組部分段CpG序列密度高，平均可達(dá)5倍以上，即所謂的CpG島。CpG島主要位于基因的啟動(dòng)子(promotor)和第一Exon地區(qū)，約60%的基因包含CpG島。CpG島的GC含量在50%以上，經(jīng)常出現(xiàn)在真核生物的編碼基因調(diào)節(jié)區(qū)。

問：CpG島為什么要有“P”，而不是CG島？P的特殊意義是什么？

答：CpG是胞嘧啶-磷酸-鳥氨酸的縮寫，P代表磷酸。

問：如何預(yù)測CpG島？

答：CpG島地區(qū)小，研究更方便，因此很多研究熱點(diǎn)集中在CpG島甲基化狀態(tài)研究上。研究CpG島甲基化的前提是確認(rèn)最合適的CpG島地區(qū)。

問：如何驗(yàn)證特定甲基化部位并分析甲基化程度？

答：利用對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組樣本進(jìn)行甲基化驗(yàn)證。

(1) MSP方法：可以對(duì)特定部位進(jìn)行甲基化驗(yàn)證，適用于甲基化芯片結(jié)果，不能進(jìn)行甲基化程度分析。

(2) BSP復(fù)制測序方法：確認(rèn)特定相關(guān)基因的甲基化部位，準(zhǔn)確計(jì)算甲基化程度。(3) HRM方法：適用于大量樣品甲基化驗(yàn)證，可計(jì)算甲基化程度。

(4)焦炭磷酸測序：測序的有效長度不超過60bp，準(zhǔn)確定量各CpG部位。

(5)MASARRAY平臺(tái)：對(duì)單個(gè)基因子區(qū)域的甲基化檢測每種反應(yīng)最多涵蓋500 BP的多個(gè)CpG位。準(zhǔn)確定量各CpG部位。