DNA甲基化并不一定抑制基因的转录

来源公众号：生物印记

     DNA甲基化并不一定抑制基因的转录，以下是具体分析：

一、DNA甲基化抑制基因转录的情况

1. 原理
   – DNA甲基化主要发生在CpG二核苷酸的胞嘧啶残基上。当基因启动子区域的CpG岛发生高度甲基化时，会阻碍转录因子与DNA模板的结合。例如，在许多肿瘤抑制基因中，其启动子区域的CpG岛正常情况下是未甲基化的，转录因子可以顺利结合启动基因转录。但如果这些CpG岛发生异常甲基化，转录因子就无法识别和结合，从而导致基因转录被抑制。
   – 甲基化的DNA还可以招募一些含有甲基化CpG结合域（MBD）的蛋白。这些蛋白会进一步招募组蛋白去乙酰化酶等染色质修饰酶，使染色质结构变得更加紧密，不利于转录因子和RNA聚合酶等转录相关因子的进入，进而抑制基因转录。
2. 实例
   – 在一些癌症细胞中，如结肠癌细胞，正常情况下应该表达的MLH1基因（一种DNA错配修复基因）的启动子区域CpG岛发生高度甲基化，导致该基因转录沉默。这种基因转录的抑制使得细胞的DNA损伤修复能力下降，容易积累基因突变，从而促进癌症的发生。

二、DNA甲基化不抑制甚至可能促进基因转录的情况

1. 基因编码区的甲基化
   – 在基因的编码区，DNA甲基化可能对基因转录没有明显影响，或者在某些情况下可能有助于转录。例如，在一些基因的外显子区域，甲基化的DNA可能不会干扰转录过程。而且有研究发现，在某些基因的内含子区域，DNA甲基化可能有助于转录的调控。它可能通过影响染色质的结构，使得转录过程更加顺利，或者参与转录后修饰等过程。
2. 基因组印记区域的甲基化
   – 基因组印记是一种表观遗传现象，是指基因的表达取决于其亲本来源。在印记控制区域（ICR），DNA甲基化对于维持基因的正常表达模式是至关重要的。例如，在小鼠的H19基因和Igf2基因这对印记基因中，H19基因的启动子区域有一个印记控制区域。在母本来源的基因组中，这个区域是未甲基化的，H19基因可以正常转录；而在父本来源的基因组中，该区域是甲基化的，使得H19基因沉默。这种甲基化状态对于维持基因的印记表达模式是必要的，而不是简单地抑制基因转录。

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