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《dna甲基化與個體年齡的相關(guān)性研究進展.》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、DNA甲基化與個體年齡的相關(guān)性研究進展【摘要】年齡推斷在法醫(yī)實踐中占有重要的地位。分子生物學(xué)的巨大進展使得人們借助于生物學(xué)標(biāo)記推斷個體年齡成為可能。作為表觀遺傳學(xué)重要組成部分的DNA甲基化,在機體生長、發(fā)育、衰老的過程中存在著動態(tài)變化過程.通過檢測DNA甲基化改變,有望構(gòu)建與之相關(guān)的年齡變化模式,用以推斷個體年齡。本文著重介紹DNA甲基化水平的改變與個體年齡的相關(guān)性及其在判斷個體年齡方面的前景?!娟P(guān)鍵詞】法醫(yī)物證;DNA甲基化;年齡推斷;生物體衰老【中圖分類號】D919.2【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1007—9297(XX)04—0284_0當(dāng)前在法醫(yī)學(xué)實
2、踐中,對個體年齡的推斷主要是依據(jù)人類學(xué)方法測量骨骼、牙齒等一些具有年齡相關(guān)性的檢材.并根據(jù)相關(guān)模型進行計算。分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,開拓了人們的視野。借助于分子生物學(xué)理論和方法.在細(xì)胞水平、分子水平發(fā)現(xiàn)一些可能與年齡相關(guān)的遺傳學(xué)改變,如DNA損傷修復(fù)能力、端粒的長度、線粒體片段的缺失、DNA甲基化水平、B—半乳糖苷酶活性以及基因表達譜等。IIIDNA甲基化是表觀遺傳學(xué)(Epigenetis)的重要組成部分,在維持正常細(xì)胞功能、遺傳印記、胚胎發(fā)育以及人類腫瘤發(fā)生中起著重要作用.在衰老的過程中某些細(xì)胞會發(fā)生年齡相關(guān)的變化,121例如某個PG島的從頭甲基化會關(guān)閉一個
3、基因,使這個基因相關(guān)的生理功能喪失:同樣。甲基化的丟失也會激活正常情況下沉默的基因.造成不恰當(dāng)?shù)漠愇槐磉_(etpiexpressin)。必須指出,表觀遺傳研究絲毫沒有降低遺傳學(xué)或基因組學(xué)的重要性,恰恰相反,表觀遺傳學(xué)是在以孟德爾式遺傳為理論基石的經(jīng)典遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)母體中孕育的專門研究基因功能實現(xiàn)的一種特殊機制的遺傳學(xué)分支學(xué)科。認(rèn)識到表觀基因組在發(fā)育、生長和衰老過程中存在著一個動態(tài)變化的過程,以及體細(xì)胞的表觀基因組有重新編程的可能性,有助于我們以新的觀點來探索衰老的機制,構(gòu)建年齡變化的模式。本文就DNA甲基化與個體年齡的相關(guān)性及其在判斷個體年齡方面的前景進
4、行探討。、概述(一)表觀遺傳學(xué)和DNA甲基化遺傳學(xué)是與表觀遺傳學(xué)(geneti)相對應(yīng)的概念。遺傳學(xué)是指基于基因序列改變所致基因表達水平變化,如基因突變、基因雜合丟失和微衛(wèi)星不穩(wěn)定等;而表觀遺傳學(xué)則是指基于非基因序列改變所致基因表達水平變化,如DNA甲基化和染色質(zhì)構(gòu)象變化等:表觀基因組學(xué)(epigenis廣0是在基因組水平上對表觀遺傳學(xué)改變的研究。甲基化是最重要的表觀遺傳修飾形式。DNA甲基化是生物體在DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNTS)的作用下,以S—腺苷酰一L一甲硫氨酸(SA)為甲基供體,將甲基轉(zhuǎn)移到特定堿基上去的過程,DNA甲基化多發(fā)生在胞嘧啶,大多在一pG
5、—序列上。胞畸陡由此被修飾為甲基胞卩密陡(-ethItsine.-)o這種DNA修飾方式并沒有改變基因序列。但它調(diào)控了基因的表達。晡乳動物中.PG序列在基因組中出現(xiàn)的頻率僅有I%,遠(yuǎn)低于基因組中的其他核苷酸序列。但在基因組的某些區(qū)域中,PG序列密度很高,可以達均值的倍以上,成為鳥嘌昤和胞嘧啶的富集區(qū).形成所謂PG島。通常PG島大約含有00多個堿基。在哺乳動物基因組中約有4萬個PG島,而且只有pG島的胞嘧啶能夠被甲基化,PG島通常位于基因的啟動子區(qū)或是第一個外顯子區(qū)。人類基因組中大小為100?IOOObp左右且富含pG二核苷酸的pG島總是處于未甲基化狀態(tài).并且
6、與6°%的人類基因組編碼基因相關(guān)。人類基因組序列草圖分析結(jié)果表明,人類基因組pG島約為4000個.大部分染色體每1b就有一1個pG島。平均值為每b含I.個pG島,pG島的數(shù)目與基因密度有良好的對應(yīng)關(guān)系。健康人基因組中.PG島中的pG位點通常是處于非甲基化狀態(tài),而在pG島外的PG位點則通常足甲基化的。這種甲基化的形式在細(xì)胞分裂的過程中能夠穩(wěn)定的保留。閣基因調(diào)控元(如啟動子)所含PG島中的-會阻礙[作者簡介]李鑫(1974—),男,山東淄博人,主檢法醫(yī)師,碩士研究生,主要從事法醫(yī)遺傳學(xué)研究。法律與醫(yī)學(xué)雜志XX年第13卷(第4期)轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合體與DNA的結(jié)合,所以
7、DNA甲基化一般與基因沉默(genesilene)相關(guān)聯(lián);而去甲基化(deethlatin)往往與一個沉默基因的重新激活(re.ativatin)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)機體衰老或呈病理狀態(tài),特別是腫瘤發(fā)生時,抑癌基因pG島以外的pG序列非甲基化程度增加,而pG島中的pG則呈高度甲基化,以至于染色體螺旋程度增加及抑癌基因表達的丟失。一般說來,DNA的甲基化對維持染色體的結(jié)構(gòu)、x染色體的失活、基因印記和腫瘤的發(fā)生發(fā)展都起重要的作用。【6】(二)DNA甲基化的生物作用及特點1.DNA甲基化與基因表達DNA甲基化在維持正常細(xì)胞功能、遺傳印記、胚胎發(fā)育過程以及衰老過程中起著極其重
8、要的作用。研究表明胚胎的正常發(fā)育得益于基因組DNA適