1、基尔顿生物科技(上海)有限公司唐思伟 博士10/09/2015纲 要 表观遗传学( epigenetics)概念 表 观遗传学研究内容与方法 DNA甲基化( DNA methylation) 组蛋白修饰( Histone modification) microRNA LncRNAEach adult human body has over 200 distinct cell types that share the identical genome sequenceQ: The same genome, different phenotype, why?A: The difference of
2、 Gene Expression Pattern 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DNA转录初产物 RNAmRNA蛋白质前体 mRNA降解物活性蛋白质DNA水平调节转录水平调节转录后水平的调节翻译调节 mRNA降解的调节翻译后加工的调节核细胞质Epigenetics The study of heritable changes in gene expression that occur independent of changes in the primary DNA sequence.特征: DN
3、A(基因序列)保持 不变; 基因表达模式发生了改变(可遗传的、可逆的); 具有组织 /细胞特异性; 其本质是细胞在不同的时间、空间状态下,通过复杂的调控机制,基因序列保持不变的状态下,基因表达水平(蛋白质, RNA)发生变化的现象。DNA methylationDNA甲基化的分子机理 DNA甲基化 发 生在保守的 CpG序列上。 哺乳 动 物基因 组 中 约 有 5%- 10%是 CpG位点。 CpG 位点不是均匀分布,而是呈 现 局部聚集 倾 向,形成一些 GC 含量 较 高、 CpG 双核苷酸相 对 聚集的区域,即 CpG 岛 ( CpG island)。 CpG岛倾 向于定位在基因的 5端,在人 类 基因 组 中, 60%的基因启 动 子区(promoter)含有 CpG岛 。 基因 组 中, 绝 大多数 CpG位点是 甲基化 的。 但 CpG岛 中 CpG位点通常 是 非甲基化的。DNA甲基 化的特征Neuropsychopharmacology REVIEWS (2013) 38, 2338CPG island的功能:通过甲基化与去甲基化,调控下游基因的表达 基因表达的调控开关DNA甲基化 的功能