去甲基化

时间:2024-10-08 16:51:46编辑:莆田seo君

DNA甲基化

DNA的甲基化是在DNA的序列不变的条件下,在其中某些碱基上加上甲基的这样一个过程。DNA甲基化的结果,一般是使甲基化位点的下游的基因表达量变少。
DNA甲基转移酶家族(Dnmts)催化甲基从S-腺嘌呤甲硫氨酸(SAM)转移至胞嘧啶残基的第五个碳,形成5-甲基胞嘧啶(5mC)。
(a)Dnmt3a和Dnmt3b是从头 Dnmts并将甲基(红色)转移到裸DNA上。
(b)Dnmt1是维持Dnmt并在复制期间维持DNA甲基化模式。当DNA经历半保守复制时,亲本DNA支架保留原始DNA甲基化模式(灰色)。Dnmt1与复制灶相关联,并通过在新形成的子链(蓝色)上添加甲基(红色)来精确复制原始DNA甲基化模式。

DNA甲基化与组蛋白修饰和microRNA(miRNA)一起调节转录。在真核生物中,DNA与组蛋白结合,有助于将长链DNA包装到小核区。将包括甲基化,乙酰化,遍在蛋白化和磷酸化的化学修饰添加到N-末端组蛋白尾部的三个特定氨基酸上。这些修饰不仅影响DNA链的包装方式,还影响其转录活性。松散DNA与组蛋白结合的组蛋白修饰通常为转录提供了允许的环境,而紧密包装DNA和组蛋白的组蛋白修饰抑制了基因表达。Dnmts直接与调节通常参与基因抑制的组蛋白修饰的酶相互作用。已知Dnmt1和Dnmt3a都与组蛋白甲基转移酶SUV39H1结合,后者通过H3K9上的甲基化来限制基因表达。此外,Dnmt1和Dnmt3b都可以结合组蛋白脱乙酰酶,去除组蛋白的乙酰化,使DNA包装更紧密,限制转录的进入。通常,Dnmts与组蛋白修饰酶配合,所述组蛋白修饰酶参与添加和/或剥离组蛋白标记,以便在基因区域上施加抑制状态。

用亚硫酸氢盐来处理DNA。DNA当中,没有甲基化或羟甲基化的C碱基,就会被转化成U碱基。
在弱酸性条件下,亚硫酸氢根会结合到没有甲基化的C碱基的6位。而甲基化了的C碱基不会和亚硫酸氢根发生这个反应的。然后用碱来处理。结合了亚硫酸氢根的非甲基化的C,就被脱氨基,并且脱亚硫酸根。然后,就被转化成U碱基。甲基化或者羟甲基化的C碱基还保持了是“C”。
用亚硫酸氢盐来处理DNA,可以让99%左右的非甲基化的C碱基变成U。也就是说这种方法的的转化效率非常高,转化效率达到了99%。
经过亚硫酸氢盐转化过的DNA,再经过PCR,PCR新合成出来的链,U碱基的位置,就会被替换成了“T”。那么在接下来的测序过程中,测到的也是T碱基。而甲基化的C,因为没有被亚硫酸氢盐所转化,所以,在接下来的测序过程中,被测到的,还是“C”碱基。

甲基化的建库过程。
第一种,Illumina公司的Truseq DNA建库方法。
因为Illumina Truseq DNA建库试剂盒当中,它所提供的接头上的C碱基都是已经经过甲基化修饰了。所以,用这些接头做出来的文库,在用亚硫酸氢盐做转化的过程当中,它的(接头上的)C还是保持是C ,不会被转成U。带了这些接头的文库分子,就可以和测序芯片上的草皮DNA发生互补杂交。并且进一步发生桥式PCR反应。生成测序用的DNA的簇(Cluster)。但是,这个方法有一个缺点,就是在用亚硫酸氢盐处理DNA文库的时侯,90%以上的DNA链会断掉。这样,已经建好的文库,其中90%分子会被破坏掉。也就是说文库的丰富度就会损失90%以上。它的好处就是,在这个建库过程当中用的PCR循环数较少。所以它PCR扩增效率不同,所引起的文库不均一程度也就较低。也就是我们通常所说的PCR bias较少。
第二种,EpiCentre公司开发的EpiGnome方法。
第1步,亚硫酸氢盐先处理DNA,把未甲基化的C都转变成U。
第2步,把带标签1的随机引物加入,进行第一次的复制。得到第1条的复制链。
第3步,消化掉过量的引物。
第4步,加入带末端终止碱基、并带标签2的随机引物。这个引物的作用是让第1复制链延伸,并且加上标签2。
第5步,加入建库的PCR引物,进行PCR。通过PCR,把Index序列和成簇引物序列加入到链的两侧。得到真正的文库。
这个方法的优点是,把亚硫酸氢盐处理的过程,放在了建库之前。这样建成的库的丰富程度会比较高。但缺点就是要做较多的PCR循环,那么有了比较多的PCR循环之后,PCR产物的扩增均一性是不太好的。也就是说PCR bias会比较大。

因为甲基化文库中经过亚硫酸氢盐处理,绝大多数的C都变成了T。所以,这个文库中是严重地缺少C碱基的,也就是四种碱基的比例是严重不平衡的。这样在用HiSeq 2000或2500测序仪来测甲基化文库的过程当中,文库测序得到的数据质理就较差。并且经过PF过滤得到的有效的数据产量也会较低。为了弥补甲基化文库的碱基不平衡性,一般情况下,在上机过程当中,是掺入大比例的基因组文库,或者PhiX文库,来补充比较多的C碱基,一般会掺30%的PhiX文库、或者基因组文库。在掺入30%的PhiX文库的条件下,一条HiSeq 2000 V3 PE100的Lane,大概可以得到20G 左右的甲基化文库数据。也就是说,在HiSeq 2000或者2500平台上,甲基化文库的测序数据产量,一直都不是很高。质量也比较低。


化学中的甲基化是什么原理百度出来的全是生物学知识

化学中的甲基化是什么原理百度出来的全是生物学知识
有机化学的甲基化是指一个烷基化的过程传送一个CH3基团.这个过程一般都会使用亲电子的甲基源,如碘代甲烷、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯,或是较少有但更强力的甲基化试剂,如三氟甲基磺酸甲酯或氟代磺酸甲酯.这些试剂都会经SN2亲核取代反应进行甲基化.例如一个烷氧盐(RO-)可以在氧气中被甲基化产生醚(ROCH3).或是一个烯醇酮在碳中被甲基化产生一个新的酮.或者,甲基化可以涉及使用亲核的甲基化合物,如甲基锂(CH3Li)或格林尼亚试剂(CH3MgX).例如,CH3Li可以在丙酮加上一个羰基(C=O),使之甲基化,并产生叔丁酯的锂烷氧
中国在这方面的研究还刚刚开始.关于汞的生物甲基化和微生物抗汞机理虽比其他金属转化机理清楚,但有不同的见解和学说.微生物法除汞的研究,目前仅限于配水和小型试验.关于汞转化的遗传学控制研究在理论和实践上都具有重要意义.


如何减少dna甲基化的产生

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,可以影响基因的表达和细胞分化等过程。以下是一些减少DNA甲基化的方法:增加叶酸和维生素B12的摄入:这两种维生素可以帮助甲基化反应中的甲基转移,从而减少DNA甲基化的产生。饮食改变:摄入大量的绿色蔬菜和水果,富含抗氧化物质,可以减少DNA氧化损伤和甲基化的产生。健康生活方式:不吸烟、少喝酒、减轻压力等可以减少DNA甲基化的发生。药物干预:一些药物,如5-氮杂胞嘧啶和硫酸肌苷,可以干预DNA甲基化的过程。总之,减少DNA甲基化的产生需要从饮食、生活方式等多方面入手,同时结合药物干预等方法,以达到最佳效果。【摘要】
如何减少dna甲基化的产生【提问】
DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,可以影响基因的表达和细胞分化等过程。以下是一些减少DNA甲基化的方法:增加叶酸和维生素B12的摄入:这两种维生素可以帮助甲基化反应中的甲基转移,从而减少DNA甲基化的产生。饮食改变:摄入大量的绿色蔬菜和水果,富含抗氧化物质,可以减少DNA氧化损伤和甲基化的产生。健康生活方式:不吸烟、少喝酒、减轻压力等可以减少DNA甲基化的发生。药物干预:一些药物,如5-氮杂胞嘧啶和硫酸肌苷,可以干预DNA甲基化的过程。总之,减少DNA甲基化的产生需要从饮食、生活方式等多方面入手,同时结合药物干预等方法,以达到最佳效果。【回答】


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