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不容忽视的表观遗传调控 (转载时请标明出处)

已有 13626 次阅读 2010-4-27 23:41 |个人分类:科研随笔|系统分类:科研笔记| 干细胞, 基因, 表观遗传调控, 组蛋白

    表观遗传调控是指基因的表达变化受染色质水平上各种修饰的影响,其中包括DNA甲基化,组蛋白的甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等修饰的状态。

    在这些修饰状态中,组蛋白甲基化修饰比较复杂,其修饰可以发生在赖氨酸(Lys)和精氨酸 (Arg) 上。其中组蛋白H35个赖氨酸 (K4K9K27K36K79) 和组蛋白H41个赖氨酸 (K20) 存在甲基化修饰,而且每种修饰位点可以有单甲基化、双甲基化、三甲基化的修饰。

    不同的修饰位点和修饰状态都会引起染色质结构和基因转录活性的改变,从而影响正常的个体发育及胚胎干细胞定向分化等过程H3K4 的三甲基化和H3K36 的三甲基化可以激活转录;而H3K9三甲基化、H3K27 H3K79三甲基化和H4K20三甲基化则抑制转录。与三甲基化修饰抑制转录的效应相反,一甲基化的H3K9H3K27 H3K79H4K20与转录激活相关最新的研究发现,胚胎干细胞、神经干细胞和终末分化的细胞中组蛋白甲基化修饰状态各不相同。胚胎干细胞全基因组中H3K4me3H3K27me3这两种组蛋白甲基化修饰具有很高的关联性,而且共同存在于许多与发育和细胞分化相关基因的非编码区的组蛋白上,对基因表达调控起着重要作用。而分化后的细胞中一些与发育相关基因,如Sox2基因的组蛋白甲基化修饰H3K27me3会减少,只存在H3K4me3这种修饰,从而使这类基因处于转录活化的状态。另外,H3K4me3H3K27me3这两种甲基化修饰普遍存在于高CpG启动子区。这些结果提示,组蛋白的甲基化修饰在胚胎发育早期可能具有重要功能。关于表观遗传调控在早期胚胎神经发育过程中的功能可参考我以前的一篇博文:http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=312224









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