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甲基化的甲基化的功能

甲基化的甲基化的功能

优质回答甲基化是蛋白质和核酸的一种重要的修饰，调节基因的表达和关闭，与癌症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关，是表观遗传学的重要研究内容之一。 最常见的甲基化修饰有DNA甲基化和组蛋白甲基化。

DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。研究证实，CpG二核苷酸中胞嘧啶的甲基化导致了人体1/3由于碱基转换而引起的遗传病。DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶（5-mC）和少量的N6-甲基腺嘌呤（N6-mA）及7-甲基鸟嘌呤（7-mG）。在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG序列、CpXpG、CCA/TGG和GATC中。

DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase，DMT) 的催化下，以s-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程。DNA甲基化可以发生在腺嘌呤的N-6位、鸟嘌呤的N-7位、胞嘧啶的C-5位等。但在哺乳动物中DNA甲基化主要发生在5’-CpG-3’的C上生成5-甲基胞嘧啶(5mC)

在哺乳动物中CpG以两种形式存在：一种是分散于DNA序列中；另一种呈现高度聚集状态，人们称之为CpG岛（CpG island）。在正常组织里，70%～90%散在的CpG是被甲基修饰的，而CpG岛则是非甲基化的。正常情况下，人类基因组“垃圾”序列的CpG二核苷酸相对稀少，并且总是处于甲基化状态，与之相反，人类基因组中大小为100-1000bp左右，富含CpG二核苷酸的CpG岛则总是处于未甲基化状态，并且CpG岛常位于转录调控区附近，与56%的人类基因组编码基因相关，因此基因转录区CpG岛的甲基化状态的研究就显得十分重要。人类基因组序列草图分析结果表明，人类基因组CpG岛约为28890个，大部分染色体每1Mb就有5-15个CpG岛，平均值为每Mb含10.5个CpG岛，CpG岛的数目与基因密度有良好的对应关系。

DNA甲基化主要是通过DNA甲基转移酶家族来催化完成的。研究人员在真核生物中发现了3类DNA甲基转移酶(Dnmt1、Dnmt2、Dnmt3a、Dnmt3b).Dnmt1一种是维持性甲基化酶;Dnmt2可与DNA上特异位点结合，但具体作用尚不清楚;Dnmt3a和Dnmt3b是重新甲基化酶，它们使去甲基化的CpG位点重新甲基化，即参与DNA的从头甲基化。在哺乳动物的生殖细胞发育时期和植入前胚胎期，其基因组范围内的甲基化模式通过大规模的去甲基化和接下来的再甲基化过程发生重编程，从而产生具有发育潜能的细胞；在细胞分化的过程中，基因的甲基化状态将遗传给后代细胞。由于DNA甲基化与人类发育和肿瘤疾病的密切关系，特别是CpG岛甲基化所致抑癌基因转录失活问题，DNA甲基化已经成为表观遗传学和表观基因组学的重要研究内容。

组蛋白甲基化是指发生在H3和H4组蛋白N端Arg或Lys残基上的甲基化，由组蛋白甲基转移酶介导催化。组蛋白甲基化的功能主要体现在异染色质形成、基因印记、X染色体失活和转录调控方面。除了存在组蛋白甲基转移酶以外，还发现了去甲基化酶。先前人们认为组蛋白的甲基化作用是稳定而不可逆的，使这种去甲基化酶的发现使组蛋白甲基化过程更具动态性。

dna甲基化的生物学作用有哪些

优质回答DNA甲基化的生物学作用

DNA甲基化与遗传印记、胚胎发育

DNA甲基化在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育过程中起着极其重要的作用。研究表明胚胎的正常发育得益于基因组DNA适当的甲基化。例如：缺少任何一种甲基转移酶对小鼠胚胎的发育都是致死性的。此外，等位基因的抑制(allelic repression)被印记控制区(imprinting control regions, ICRs)所调控,该区域在双亲中的一个等位基因是甲基化的。印记基因的异常表达可以引发伴有突变和表型缺陷的多种人类疾病。

2 DNA甲基化与肿瘤

甲基化状态的改变是引起肿瘤的一个重要因素,这种变化包括基因组整体甲基化水平降低和CpG岛局部甲基化水平的异常升高,从而导致基因组的不稳定(如染色体的不稳定、可移动遗传因子的激活、原癌基因的表达)和抑癌基因的不表达。如果抑癌基因中有活性的等位基因失活，则发生癌症的机率提高,例如：胰岛素样生长因子-2（IGF-2）基因印记丢失导致多种肿瘤,如。

目前肿瘤甲基化的研究主要集中在抑癌基因。这是因为人们发现肿瘤的发生可能与抑癌基因启动子区的CpG岛甲基化造成抑癌基因关闭有关。由于CpG岛的局部高度甲基化早于细胞的恶性增生，因此甲基化的诊断可以用于肿瘤发生的早期预测，而且全基因组的低甲基化也随着肿瘤发生而出现，并且其随着肿瘤恶性度的增加而显著，因此甲基化的检测可用于肿瘤的分级。

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优质回答关于dna甲基化能引起染色结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因的表达。

DNA甲基化是一种重要的表观遗传调控方式，其主要功能是在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。

具体来说，DNA甲基化的功能主要包括以下几点：

1.胎发育和细胞分化的调控:在胚胎发音过程中，DNA用基化起到了关键作用。例如，在胚植入前阶段，父源和母源基因组均发生去甲基化，随后在胚胎植入后立刻发生从头甲基化，从而建立最初的DNA甲基化模式。DNA甲基化对于原肠胚形成、案胚分化为三个胚层的过程以及细胞分化至关重要。

2.基因表达调控:DNA甲基化可以影响染色质结构和基因启动子区域的甲基化程度，进而调控基因的表达。甲基化程度的不同会导致基因表达的激活或抑制，从而影响生物体的生长发育和生理功能。

3.基因组稳定性维护:DNA甲基化有助于保持基因组稳定性。例如，在哺乳动物中，DNA甲基化可以抑制转座子的活性，防止其对基因组造成不稳定影响。同时，DNA甲基化还可以在细胞分裂过程中保持基因组的稳定性。

4.X染色体失活:在雌性动物中，DNA甲基化参与染色体失活过程，使两条染色体中的一条失去活性，从而使连锁基因的表达在两性之间达到平衡。

5.印基因表达:印记基因是一类单等位基因，即严格按照亲代来源表达其中一方的等位基因。DNA用基化在印记基因表达调控中起到关键作用，通过甲基化模式的变化，实现对基因表达的调控。

6.肿瘤抑制:DNA甲基化异常与许多肿瘤的发生发展密切相关。正常情况下，DNA甲基化可以抑制肿相关基因的表达，从而防止肿瘤的发生。然而，在肿瘤形成过程中，DNA用其化导常会导致肿瘤相关基因的表达失控，进而促进肿瘤的发展。

DNA甲基化在生物体的生长发育、生理功能调控以及基因组稳定性维护等方面发挥着重要作用。了解DNA用基化的功能和相关机制，对于揭示生命过程中的遗传调控以及疾病发生发展具有重要意义。

甲基化是用来做什么的，意义是什么？

优质回答温馨提示

从活性甲基化合物(如S-腺苷基甲硫氨酸)上催化其甲基转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物，或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。

甲基化是蛋白质和核酸的一种重要的修饰，调节基因的表达和关闭，与癌症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关，是表观遗传学的重要研究内容之一。 最常见的甲基化修饰有DNA甲基化和组蛋白甲基化。

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