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重要概念:
1. 表观遗传学(epigenetics)是指不涉及 DNA 序列改变的基因或者蛋白表达的变化, 并
可以在发育和细胞增殖过程中稳定传递的遗传学分支学科。
特征:(1)可遗传;(2) 可逆性;(3) DNA 不变
DNA 甲基化(methylation):是指在 DNA 复制后,在甲基化转移酶的催化下,以 S-腺苷甲
硫氨酸(SAM)为甲基供体,将甲基集团连接到 DNA 分子的腺嘌呤或胞嘧啶碱基上,进行
DNA 修饰的过程。
DNA 甲基转移酶 DNA methy-transferases (DNMT):催化 DNA 甲基化的酶。
分类:DNMT1(维持甲基化 maintenance methyltransferases) DNMT3A/DNMT3B(从头
甲基化 de novo methyltransferases)
2. 甲基化的两种分类:从头甲基化和维持甲基化。
维持甲基化酶可识别半甲基化的 CpG 并以其为模板将未甲基化的 CpG 进行甲基化修饰 。
维持甲基化
能够保证不同发育阶段和不同细胞世代的甲基化状态的稳定遗传。重新甲基化酶
可对未甲基化的 CpG 进行甲基化修饰 。DNA 的
从头甲基化
主要发生在胚胎发育的早期。
3. . CpG 岛(CpG islands):富含常常以成簇串联形式排列的 CpG 二连核苷的区域。
大小:为 500-1000bp。
位置:在结构基因的 5’端调控区域,
非随机出现:~60%的编码基因的 5’UTR 区域(转录起始区域)含有 CpG 岛。
特点:含量很低(原因:CG 具有很高的突变率)
作用:作为基因表达的调控开关:通过甲基化与去甲基化调控下游基因的表达
4. 基因组印记(genomic imprinting) :指控制某一表型的基因其成对的等位基因依亲缘(父源
或母源)的不同而呈现差异性表达。此种差异性表达,称为亲缘性差异性表达。
分类:父系印记基因(父源印记,母源表达)和母系印记基因(母源印记,父源表达)。
父系印记(pa—ternal imprinting):来自父方的等位基因(父源等位基因)不表达即无转录活性
而处于沉默状态者称为;母系印记(maternal imprinting):若母源等位基因不表达。
呈现上述现象的基因称为印记基因(imprinted gene)
5. 核小体是真核生物染色质的基因组成单位。
其伸出的末端修饰往往与基因的表达调控密切相关(染色质激活+转录起始层次)。Review
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6. RNA interference (RNAi):RNA 干扰:生物体内通过双链 RNA 分子在 mRNA 水平上诱导
具有特异性序列的基因转录后沉默过程。
Eg:由 siRNA 介导的基因表达抑制作用、
7. 小干扰 RNA (small interfering RNA, siRNA):是细胞内一类双链 RNA(double-stranded
RNA,dsRNA)在特定情况下通过一定酶切机制,转变为具有特定长度(21~23 个碱基)和特定
序列的小片段 RNA。
Details:双链 siRNA 参与 RISC 组成,与特异的靶 mRNA 完全互补结合,导致靶 mRNA 降解,
阻断翻译过程。
功能:是 RNAi 作用的重要组分,是 RNAi 发生的中介分子。内源性 siRNA 是细胞能够抵御
转基因、病毒等侵略。
8. RNA 诱导沉默复合体(英语:RNA-induced silencing complex,RISC):一种由 siRNA 与
Argonaute蛋白和Dicer酶复合形成的复合物。在RNAi中,利用siRNA的反义链切割靶mRNA,
达到基因沉默。
9. miRNA 是广泛存在于真核生物中的一组短小的、不编码蛋白质的 RNA 家族,它们是由约
22 个核苷酸组成的单链 RNA。