DNA甲基化是怎麼形成的?

2021-01-09 騰訊網

基因測序近幾年悄然火熱，即使您的生物學再不好，DNA，基因是什麼都能答上一二，今天敬善基因要說的是DNA甲基化，相信很多小夥伴都會蒙圈了，什麼是DNA甲基化，他有什麼作用呢，來請看敬善基因的介紹！

DNA 甲基化是表觀遺傳學(Epigenetics)的重要組成部分，在維持正常細胞功能、遺傳印記、胚胎發育以及人類腫瘤發生中起著重要作用，是目前新的研究熱點之一。

基因甲基化

DNA 甲基化是最早發現的基因表觀修飾方式之一，可能存在於所有高等生物中。DNA 甲基化能關閉某些基因的活性，去甲基化則誘導了基因的重新活化和表達。甲基化的主要形式有5-甲基胞嘧啶，N6-甲基腺嘌呤和7-甲基鳥嘌呤。原核生物中CCA/TGG和GATC常被甲基化，而真核生物中甲基化僅發生於胞嘧啶。DNA 的甲基化是在DNA 甲基化轉移酶（DNMTs）的作用下使CpG二核苷酸5'端的胞嘧啶轉變為5'甲基胞嘧啶。這種DNA 修飾方式並沒有改變基因序列，但是它調控了基因的表達。脊椎動物基因的甲基化狀態有三種：持續的低甲基化狀態，如管家基因；去甲基化狀態，如發育階段中的一些基因；高度甲基化狀態，如女性的一條失活的X染色體。

哺乳動物中，CpG序列在基因組中出現的頻率僅有1%，遠低於基因組中的其它雙核苷酸序列。但在基因組的某些區域中，CpG序列密度很高，可以達均值的5倍以上，成為鳥嘌呤和胞嘧啶的富集區，形成所謂的CpG島。通常，CpG島大約含有500多個鹼基。在哺乳動物基因組中約有4萬個CpG島，而且只有CpG島的胞嘧啶能夠被甲基化，CpG島通常位於基因的啟動子區或是第一個外顯子區。健康人中，CpG島中的CpG位點通常是處於非甲基化狀態，而在CpG島外的CpG位點則通常是甲基化的。這種甲基化的形式在細胞分裂的過程中能夠穩定的保留。當腫瘤發生時，抑癌基因CpG島以外的CpG序列非甲基化程度增加，而CpG島中的CpG則呈高度甲基化狀態，以致於染色體螺旋程度增加及抑癌基因表達的丟失。

隨著高通量測序技術（NGS）技術的發展，使我們能夠從全基因組水平來分析5』甲基胞嘧啶及組蛋白修飾等事件，由此能夠發現很多傳統的基因組學研究所不能發現的東西，這就是所謂的「DNA甲基化測序」！

簡單的說就是人類本身有易癌基因和抗癌基因，如果抑癌基因被關閉就會導致癌症的發生，DNA甲基化檢測就是檢測抑癌基因的狀態確定被檢測者的健康狀態，宮頸甲基化檢測就是其中的一項。

它可以通過檢測宮頸細胞狀態判斷宮頸健康與否，開啟了宮頸癌篩查技術的新篇章。

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