甲基化修饰如何发生作用,什么是甲基化修饰
什么是dna甲基化修饰?其生物学意义是什么
DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。
意义:大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
DNA甲基化反应分为2种类型。一种是2条链均未甲基化的DNA被甲基化,称为从头甲基化;另一种是双链DNA的其中一条链已存在甲基化,另一条未甲基化的链被甲基化,这种类型称为保留甲基化。
扩展资料:
DNA甲基化同组蛋白甲基化共同调控基因表达的现象最早在链孢霉中得到证实,进一步的生化研究结果表明,DNA甲基化是受组蛋白甲基化调节的。对哺乳动物的研究发现,DNA甲基化是建立和维持其他表观遗传学现象的基础。
比如DNA甲基化位点可以募集诸如组蛋白去乙酰化酶等具有抑制功能的复合物,同时除掉该位点附近的组蛋白乙酰化标记。也有研究认为,DIA甲基化是受组蛋白修饰调控的,有报道称组蛋白修饰H3K9me能够促进DNA甲基化的进程。
参考资料来源:百度百科-DNA甲基化
dna甲基化修饰:
DNA甲基化(DNA methylation)是最早发现的修饰途径之一,大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5-甲基胞嘧啶,这常见于基因的5'-CG-3'序列。大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶,主要集中在基因5'端的非编码区,并成簇存在。甲基化位点可随DNA的复制而遗传,因为DNA复制后,甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。DNA的甲基化可引起基因的失活,DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化,从而影响了蛋白质与DNA的相互作用,甲基化达到一定程度时会发生从常规的B-DNA向Z-DNA的过渡,由于Z-DNA结构收缩,螺旋加深,使许多蛋白质因子赖以结合的原件缩入大沟而不利于转录的起始,导致基因失活。另外,序列特异性甲基化结合蛋白(MBD/MeCP)可与启动子区的甲基化CpG岛结合,阻止转录因子与启动子作用,从而阻抑基因转录过程。
DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)和少量的N6-甲基腺嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤(7-mG)
dna甲基化修饰的生物学意义:
基因甲基化与单亲遗传病:
单亲遗传病是指由非孟德尔遗传方式引起的人类遗传病。正常情况下,存在部分与疾病相关的等位基因,其父源与母源甲基化模式不同,几乎所有与单亲遗传疾病相关的等位基因并不是父代与母代都发生甲基化,而是存在一些序列或父代发生甲基化或母代发生甲基化,这些序列被称为“差异甲基化区域”。单亲遗传病能否出现,取决于非孟德尔遗传方式在“差异甲基化区域”上是否发生。这是因为,甲基化后的基因不表达或表达程度低,因而基因的正常表达必须依赖于特定亲本(非甲基化一方)等位基因的正常表达。
基因甲基化与肿瘤
基因组甲基化模式异常(包括DNA过低甲基化)与肿瘤发生一直是医学界关注热点之一。
基因甲基化与老化
随着年龄的老化,基因组总体DNA甲基化水平逐渐降低。这一甲基化水平的变化,是否仅与老化有关,还是也参与来华过程中的肿瘤高发,尚有待进一步的研究。
DNA甲基化:DNA化学修饰的一种形式
社会生物学的主要理论
社会生物学家认为,物种群体的各种组织形式(如有的松散,有的等级严明),与组织形式相适应的群内个体之间的各种联系(如支配与服从,亲与子的各种关系,各种类型的配偶制),以及所使用的交往手段的特异性质都是在一定的生存条件下进化而来的,或者说是自然选择的产物。例如,在一定的生态环境中,一个物种的群体的大小常常受到食源的限制和猎食者的影响,因此种内就会有相应的限制繁殖和进行防御的行为。有些鸟类和哺乳类动物为了保护食源,占域的习性。生存于食源贫乏或易遭猎食的环境中的鸟类在繁殖时多为一夫一妻制,而且雌雄共同照料后代;在猴群中,特别象生活在开阔地区的狒狒群中,严格的等级组织以及与等级关系相应的个体之间的各种仪式化的交往行为(如猴王昂首阔步的显示行为,等级低者对等级高者表示讨好的呈现臀部的行为,以及表示友好的理毛行为)都具有维持群内和平团结的功能。群体的团结有利于抵御侵犯者和保护幼小者,所以这些行为对种群的生态有着重要的意义。
社会生物学家认为,生物的进化过程就是基因的选择和繁殖的过程。一个种的个体只不过是繁殖基因的机器。能够生存和产生后代的个体才能给种的基因库贡献适合的基因。然而,在有些物种中,某些个体具有为种群生存而牺牲自己繁殖机会的行为,最典型的如蜜蜂群中的工蜂和蚁群中的工蚁,它们的一生都是为种群的生存而工作的,但它们自己不能生殖。研究这种利他行为的基因如何繁衍是社会生物学中很重要的课题。W.汉密尔顿提出所谓亲族选择的理论和包括适应的概念。他认为,动物所表现的牺牲行为或利他行为,多是为了保护其兄弟姊妹或近亲的生存,因为它们携带的基因有一部分是和它的基因相同的。越是近亲,共同的基因越多,因此越存在为之牺牲的倾向。这样的牺牲能够保存更多的自己所具有的那种基因。
社会生物学家也曾观察到,有的物种个体也为无亲属关系的其他个体作出牺牲。他们用交互利他原则来解释这类行为的适应意义。交互利他行为实现的基础是在一种情况下一个动物帮助了另一个动物,指望在它处于同样情况下那个动物也会来帮助它。但也可能得不到报答或受骗,因此需要有防止被欺骗的强制手段。社会生物学家相信,实现交互利他的行为只有在具有复杂的社会结构和个体之间彼此能够认识的种群中才有可能。社会生物学家的这种见解带有浓厚的拟人论色彩,很难为持严格的客观态度和遵循实验研究方法的比较心理学家所接受。
有的社会生物学家试图以动物的社会行为的原则来解释人类行为;而有些人则比较谨慎,他们承认人类虽然也属于动物界,但人类已经有了高度发展的社会和文化。制约着动物行为的那些生物因素在人类的社会行为中未必仍起同样的作用。因此,社会生物学研究本身虽然有一定的价值,但它所发现的原则,绝非人类社会生活和人类的具有高度自我意识的行为所遵循的原则。
养蜂
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