DNA甲基化:功能,作用与疾病

甲基化是化学过程,其中甲基从一个分子转移到另一个分子。 在DNA甲基化中,甲基与DNA的特定部分偶联,从而改变了遗​​传物质的结构单元。

什么是DNA甲基化?

在DNA甲基化中,甲基与DNA的特定部分偶联,从而改变了遗​​传物质的结构单元。 在DNA甲基化中,甲基将自身附着到DNA的特定核苷酸上。 DNA,也称为 脱氧核糖核酸,是遗传信息的载体。 借助DNA中存储的信息, 蛋白质 可以生产。 DNA的结构与绳梯的结构相对应,从而使绳梯的股线以螺旋状扭曲,形成所谓的双螺旋结构。 绳梯的侧面部分由 磷酸盐 残留物。 绳梯的梯级代表有机 基础。 该 基础 的DNA被称为腺嘌呤,胞嘧啶,鸟嘌呤和胸腺嘧啶。 二 基础 每个连接成对,形成一个绳梯梯级。 每个碱基对由两个互补的碱基形成:腺嘌呤和胸腺嘧啶,以及胞嘧啶和鸟嘌呤。 核苷酸是由 磷酸盐,以 ,以及基本组件。 DNA甲基化期间,特殊 ,即甲基转移酶,将甲基连接到碱基胞嘧啶上。 这就是甲基胞嘧啶的形成方式。

功能与任务

DNA甲基化被认为是允许细胞使用或不使用某些DNA区域的标志物。 它们代表了一种机制 基因 规定。 因此,它们也可以称为开/关开关,因为在大多数情况下,碱基的甲基化会阻止受影响的副本 基因 转录DNA。 DNA甲基化确保DNA可以以不同的方式使用,而无需更改DNA序列本身。 甲基化会在基因组(即遗传物质)上产生新的信息。 这被称为表观基因组, 表观遗传学。 表观基因组是对相同遗传信息可以产生不同细胞的事实的解释。 例如,人类干细胞可以引起各种各样的组织。 一个卵细胞甚至可以造出整个人类。 细胞的表观基因组决定了它的形式和功能。 因此,标记的基因向细胞显示了该如何做。 肌肉细胞仅使用标记的与其工作相关的DNA片段。 神经细胞也是如此 细胞或细胞 。 甲基的标记是柔性的。 它们可以被删除或移动。 这将使先前失活的DNA部分再次激活。 这种灵活性是必要的,因为基因组和环境之间存在着不断的相互作用。 DNA甲基化会受到这些环境影响的影响。 DNA甲基化也可以是稳定的,并且可以从一代细胞遗传到下一代细胞。 因此,在健康的身体中, 脾脏中可以产生细胞。 这确保了各个器官可以完成其任务。 但是,表观遗传的变化不仅可以从一个细胞传递到下一个细胞,而且可以从一个世代传递到下一个细胞。 例如,蠕虫会继承对某些病毒的免疫力 病毒 通过DNA甲基化。

疾病与疾病

迄今为止,已在许多疾病中检测到表观基因组的病理改变,并已被确定为免疫学,神经病学,尤其是肿瘤学领域的疾病原因。 在受感染的组织中 癌症除了本身的DNA序列缺陷外,表观基因组中的缺陷几乎总是显而易见的。 在肿瘤中,经常观察到异常的DNA甲基化模式。 甲基化可以增加或减少。 两者对细胞都有深远的影响。 在甲基化增加,即高甲基化的情况下,可以使所谓的肿瘤抑制基因失活。 肿瘤抑制基因控制细胞周期,如果即将发生细胞变性,可以诱导受损细胞的程序性细胞死亡。 如果抑癌基因失活,则肿瘤细胞可以不受阻碍地增殖,如果局部甲基化(次甲基化)降低,有害的DNA元素可能会被无意激活。 在甲基标记错误的情况下,这也称为外显突变。 这导致基因组的不稳定。 已显示某些致癌物质会干扰细胞中的甲基化过程。 甲基化模式的变化与 癌症 病人到癌症病人。 例如,一个患有 癌症 与患者相比,甲基化模式不同 前列腺 癌症。 研究人员越来越能够根据甲基化模式对肿瘤进行分类。 研究人员还可以告诉您肿瘤的进展程度,以及充其量如何进行治疗。 然而,作为诊断和治疗方法的DNA甲基化分析尚未完全发展,因此将这种方法实际应用于研究领域还需要数年的时间。 ICF综合征是起源于甲基化的一种非常特殊的疾病。 它是由DNA甲基转移酶的突变引起的,DNA甲基转移酶是将甲基与核苷酸偶联的酶。 这导致受影响个体中DNA的甲基化不足。 结果是由于以下原因导致的反复感染 免疫缺陷。 此外, 身材矮小 并可能无法failure壮成长。