一、DNA甲基化簡介

1 、概念：DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳，是指DNA被化學小分子修飾的一種方式，即甲基（-CH3）共價結(jié)合到脫氧核糖核苷酸上，可以不改變脫氧核糖核苷酸序列而引起基因表達的的改變。

2 、發(fā)生位點：真核生物常見的甲基化位點有CpG（最主要）、CHG（H指A/T/C）、CHH等，而胞嘧啶的C-5甲基化修飾最為常見。胞嘧啶 C-5位甲基化是由S-腺苷甲硫氨酸（SAM）提供-CH3，在 ＤＮＡ甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferases,DNMTs）的作用下，將胞嘧啶（Ｃ）甲基化為5-甲基化胞嘧啶（5-mC）的一種化學反應。

甲基化反應

3 、DNA甲基化的作用: 被甲基化修飾的CpG是基因沉默的標記，抑制基因的表達。兩個假說：

① 在啟動子和增強子區(qū)域的胞嘧啶甲基化可以阻止轉(zhuǎn)錄因子與調(diào)控原件結(jié)合

② MeCP（mCpG結(jié)合蛋白）與mCpG結(jié)合后，可招募組蛋白去乙?；甘谷旧|(zhì)收縮。

4 、DNA甲基化的特點：決定基因表達的模式；可以在上下代細胞間傳遞；僅限于修飾DNA，而不改變DNA的順序組成；

不同物種的DNA甲基化比例差距很大，如，擬南芥基因胞嘧啶甲基化為14%，小鼠為8%，而果蠅為0.03%，線蟲基因組甚至缺少甲基化。同一物種不同區(qū)域甲基化程度也有區(qū)別，如在擬南芥中，DNA甲基化發(fā)生在CpG，CHG和CHH位點分別為24%、6.7%和1.7%。

5 、總結(jié)：大量的研究已經(jīng)表明，DNA甲基化與植物很多重要的生命過程如基因表達、抵御逆境密切相關(guān)，因此越來越引起人們的關(guān)注和研究。

二、一些概念

1 、CpG島：

CpG島的概念最早由Adrian Bird提出，他稱之為未甲基化的HapII小片段(HpaII Tiny Fragment，HTF)，更正式的定義是這樣的區(qū)域，該區(qū)域的序列長度至少200個堿基對，GC含量超過50%，CpG比值(觀測值/期望值) 超過0.6。 CpG比值的計算方法如下：

CpG比值計算公式

2 、甲基化的方式

2.1、從頭甲基化 ：?種是 2 條鏈均未甲基化的 DNA 被甲基化，稱為從頭甲基化 ( denovomethylation) 。

2.2、保留甲基化：另?種是雙鏈 DNA 的其中 1 條鏈已存在甲基化，另 1 條未甲基化的鏈被甲基化， 這種類型稱為保留甲基化( maintenance methylation）

三、常見DNA甲基化檢測方法

1 、限制性內(nèi)切酶檢測法
EcoRⅠ/HapⅡ，EcoRⅠ/MspⅠ，Southern Blot.
優(yōu)點：通過提供待測樣品的基因組DNA，無需了解整個DNA序列和詳細一級結(jié)構(gòu)即可直接對甲基化進行評價和定量分析。
缺點：5-羥甲基胞嘧啶、糖化5-羥甲基胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶或4-甲基胞嘧啶等因為它們的結(jié)構(gòu)相似而難識別。
2 、親和富集
3 、重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化。
最常是使用的是重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化方法，DNA經(jīng)重亞硫酸鹽處理后未甲基化的C->U,而甲基化的C則不發(fā)生改變，然后通過電泳/質(zhì)譜/芯片/測序都可以對U或C進行區(qū)分。

甲基化轉(zhuǎn)化圖