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甲基化水平异常是什么意思

甲基化水平异常是什么意思

最佳答案指DNA分子上的甲基基团数量和位置的变化。甲基化是一种化学修饰，通过在DNA分子上添加甲基基团来改变基因的表达，这种修饰可以在基因的启动子区域或其他区域发生，从而影响基因的转录和翻译，因此，甲基化水平异常是指DNA分子上的甲基基团数量和位置的变化。

DNA methylation

最佳答案高等生物的DNA甲基化主要发生胞嘧啶第五位碳原子上。哺乳动物的DNA甲

基化主要发生在对称的CG序列上，基因组中大约70％．80％的CG序列是甲基化的，

然而少量非CG序列的DNA甲基化存在胚胎干细胞中， 非甲基化CG序列主要分布

在基因启动子附近的CG岛 .

植物DNA甲基化的分布与动物存在明显差异，植物DNA甲基化发生在胞嘧啶的三种序列上： 对称的CG和CHG序列 和

非对称的CHH序列(H=A、T和C) (Henderson and Jacobsen 2007)。且DNA甲基化主要分布在

转座元件和重复序列上 (Zhang et al 2006)。由于不同物种基因组中重复序列和转座子元件的比例不一样，它们的DNA甲基化水平是不一样的。水稻总体甲基化为14．7％，它的CG、CHG、CHH甲基化水平分别39．9％、23．7％、4．7％。

研究表明植物CG、CHG、CHH三种序列的DNA甲基化是由不同的DNA甲基

转移酶催化维持的植物中 CG 序列甲基化通过DNA甲基转移酶 METl

(METHYLTRANSFERASE 1)维持，它与哺乳动物中的 DNMTl 同源； CHG 序列甲基化是通过植物特有的 DNA甲基转移酶CMT3 (CHROMOMETHYLASE 3)维

持； DRM2(DOMAINS REARRANGED METHYLTRANSFERASSE 2)和CMT2

(CHROMOMETHYLASE 2) 共同维持 CHH 甲基化，DRM2在哺乳动物同源基因

为DNMT3，参与RNA介导的DNA甲基化途径(RdDM)负责甲基化的起始。

与哺乳动物不同，植物中DNA甲基化的起始主要是依赖于RNA介导的DNA

甲基化(RdDM)途径(图4)，24个碱基的siRNA通过与基因组同源匹配的方式将

DRM2引导到靶位点进行DNA甲基化的起始。RdDM途径需要两个与RNA聚合酶II(PolII) 同源的植物特有的RNA聚合酶：Pol IV和Pol V。Pol IV转录产生的长链RNA(10ng RNA)通过RDR2(RNA．dependent RNA polymerase 2)形成双链RNA，这些长链RNA被DCL3(DICER．LIKE 3)剪切成24nt的siRNA，siRNA与AG04形成复合体通过与Pol V在靶位点转录的RNA结合，介导DRM2在靶位点的DNA甲基化。

植物去甲基化是通过DNA糖基化和碱基切除修复机制进行的。拟南芥的DNA去甲基化酶包括DME(DEMETER)、ROSl(REPRESSOR OF SILENCING 1)、DML2(DEMETER—LIKE 2)和DML3。DME和ROSl是双功能的胞嘧啶糖基化酶，甲基化的胞嘧啶在N．糖苷键被切断释放甲基化的嘧啶基团，然后通过裂解酶活性断裂这个位点两侧的磷酸二酯键，在双链DNA上形成一个单碱基缺口。尽管DME和ROSl糖基化的底物是相同，但它们有不同的生物学功能。DME在配子形成过程中发挥DNA去甲基化酶功能，是印记基因产生的基础，其他的DNA去甲基化酶在营养组织表达，能够去除特定细胞中一些非必须的DNA甲基化。

甲基化概念及功能简述

最佳答案真核生物基因表达受多种机制、多层面的综合调控。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，并可遗传现象，称为 表观遗传(epigenetic)现象 。

表观遗传学：调控机体基因表达的最重要途径之一。

如图所示，真核生物基因表达调控层次：1. DNA水平调节；2. 转录水平调节；3. 转录后水平的调节；4. 翻译水平调节；5. 翻译后加工的调节。

然而，表观遗传学的调节机制主要包括 DNA甲基化 、 组蛋白修饰 、 非编码RNA作用 等多种形式，其中， DNA甲基化是目前研究的比较清楚的表观遗传修饰方式 。

真核细胞内甲基化状态有3种：持续的低甲基化状态（如持家基因的甲基化）、诱导的去甲基化状态（如一些发育阶段特异性基因的修饰）和高度甲基化状态（如人类女性细胞内缢缩-失活的X染色体的甲基化）。

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人体内，DNA甲基转移酶主要有四种：DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和DNMT3L。

研究证明， 细菌DNA复制起始与DNA甲基化 及DNA与细菌质膜的相互作用 有关 ，DNA甲基化作为一种标签决定了复制起始点，控制了复制起始，使得DNA复制与细胞分裂保持一致；DNA错配修复是细胞增殖过程中纠正DNA复制错误的重要手段。复制后双链DNA在短期内（数分钟）保持半甲基化状态，错配修复系统从而能够区分旧链与新链，为新链中掺入的错误碱基提供了分子标记。

DNA甲基化为非编码区（如内含子等）的长期沉默提供了一种有效的抑制机制。 基因启动区域内CpG位点的甲基化通过三种方式影响基因转录活性 ：DNA序列甲基化直接阻碍转录因子的结合；甲基CpG结合蛋白结合到甲基化CpG位点与其他转录抑制因子相互作用；染色质结构的凝集阻碍了转录因子与其调控序列的结合。

在胚胎发育的过程中，基因组范围内的 DNA甲基化水平会发生剧烈的改变 ，其中，改变最为剧烈的是 配子形成期与早期胚胎发育阶段 。错误甲基化模式的建立可能会引起人类疾病，如脆性X染色体综合征。

肿瘤中普遍存在DNA甲基化状态的改变，其特点是总体甲基化水平的降低与局部甲基化水平的升高。在肿瘤细胞中，癌基因处于低甲基化状态而被激活，抑癌基因处于高甲基化状态而被抑制。

参考链接：

一般植物经过一定时间的低温处理,其DNA甲基化,水平怎样变化？

最佳答案在植物中，DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰，这种修饰通常随着环境因素的变化而发生。在低温处理的情况下，植物的DNA甲基化水平可能会有所改变。

在很多植物中，低温可以诱导DNA甲基化水平的增加。这种增加可能发生在基因组的某些区域，这些区域编码的基因可能涉及到对低温的适应性反应。甲基化的增加可能有助于关闭某些基因的表达，从而帮助植物应对低温环境。

然而，也有一些研究表明，在某些植物中，低温处理可能会导致DNA甲基化水平的降低。这种变化可能涉及到植物体内的一系列复杂的信号传导过程，以及DNA甲基化和其他表观遗传修饰之间的相互作用。

总的来说，植物在低温处理下的DNA甲基化水平变化可能因植物种类和具体的低温处理条件而异。这一领域仍需进一步的研究以揭示其中的具体机制和规律。

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