Dna去甲基化是什麼意思

DNA去甲基化(DNA demethylation)是指去除DNA分子上甲基化修飾的過程。在真核生物中,DNA甲基化是指在DNA序列的某些胞嘧啶(Cytosine) bases上添加一個甲基基團,這一過程由DNA甲基轉移酶(DNA methyltransferases, DNMTs)催化。甲基化通常發生在基因的啟動子區域,可以抑制基因的表達。

DNA甲基化是表觀遺傳學中的一種重要機制,它參與了基因表達的調控、胚胎發育、細胞分化、疾病發生等多種生物學過程。DNA去甲基化則是為了恢復被甲基化沉默的基因的表達,或者是為了建立新的甲基化模式以適應細胞的不同狀態或環境。

DNA去甲基化可以通過多種機制實現,主要包括:

  1. 主動去甲基化:通過去甲基化酶的作用直接去除DNA上的甲基基團。例如,Ten-Eleven Translocation (TET)酶家族成員可以催化5-甲基胞嘧啶(5mC)轉化為5-羥甲基胞嘧啶(5hmC),進而進一步轉化為其他形式,最終可能導致甲基化的解除。

  2. 被動去甲基化:在DNA複製過程中,由於DNA甲基轉移酶對未甲基化的DNA底物沒有活性,因此新合成的DNA鏈上不會發生甲基化。如果親代DNA的甲基化沒有被維持,那麼這些區域就會發生自然去甲基化。

  3. 重組去甲基化:通過染色質重構過程,如組蛋白修飾的變化,可以影響DNA甲基化酶的訪問和活性,從而導致去甲基化。

DNA去甲基化在胚胎發育過程中尤為重要,此時需要解除父本和母本基因組上的甲基化模式,以便建立新的、適合胚胎發育的甲基化模式。此外,DNA去甲基化也在成體細胞中發揮作用,例如在細胞分化、組織再生、環境應答和疾病如癌症中。