DNA甲基化——肿瘤产生的一种表观遗传学机制.pdf

遗传HEREDITAS(Beijing)28(7)：880~885，2006专论与综述

DNA甲基化肿瘤产生的一种表观遗传学机制

张丽丽，吴建新
(首都儿科研究所，北京100020)

摘要：在人类基因组中，DNA甲基化是一种表观遗传修饰，它与肿瘤的发生关系密切。抑癌基因和DNA修复基
因的高甲基化、重复序列DNA的低甲基化、某些基因的印记丢失与多种肿瘤的发生有关。目前研究发现，基因组中
DNA甲基化的水平不仅受DNA甲基化转移酶(DNMT)的影响，还与组蛋白甲基化、饮食与环境、RNA干扰等多种因
素有关。DNA甲基化在基因转录过程中扮有重要角色，并与组蛋白修饰、染色质构型重塑共同参与转录调控。
关键词：DNA甲基化；肿瘤；抑癌基因；转录调控
中图分类号：R730．231文献标识码：A文章编号：0253—9772(2006)07—0880—06

DNAMethylation：AnEpigeneticMechanismforTumorigenesis

ZHANGLi—Li，WuJian—Xin

(CapitalInstituteofPediatrics，8eⅡ『几g100020，Chino)

Abstract：DNAmethylationisakindofepigeneticmodificationinhumangenome．Bothhypermethylationoftumorsup-

pressorgeneorDNArepairgeneandhypomethylationofrepetitiousDNAarecloselyrelatedtodiferentkindsof

tumorsLossofimprintingcanalsocausetumorigenesis．TherecentstudyconfirmedthatthelevelofDNAmethylation

ingenomewasnotonlyafectedbyDNAmethyltransferase(DNMT)，butalsobyotherfactors，suchashistonemodifi-

cation，dietandenvironmentandRNAinterference，etc．DNAmethylationhasanimportantroleintranscriptionalregu-

lation，togetheringwithhistonemodificationandchromatinremodeling．

Keywords：DNAmethylation；tumortumorsuppressorgene；transcriptionalregulation

DNA甲基化是一种表观遗传(epigenetic)修饰，甲基化状态，基因能正常表达，当其发生甲基化时，
在DNA甲基转移酶催化下，利用S一腺苷甲硫氨酸提影响基因转录调控，使基因表达发生沉寂。与CpG
供的甲基，将胞嘧啶的第5位碳原子甲基化，从而使岛相反的是，基因组中散在分布的CpG二核苷酸通
胞嘧啶转化为5一甲基胞嘧啶。在哺乳动物基因组常处于甲基化状态。DNA甲基化在维持染色体结
中，DNA甲基化的主要位点是CpG二核苷酸，它在构、X染色体失活、基因印记和肿瘤的发生中起重要
基因组中呈不均匀分布。在某些区域CpG序列的作用。
密度比平均密度高10～20倍，G+C含量大于DNA甲基化属于表观遗传学范畴，表观遗传学
50％，其长度大于200个碱基，这些区域命名为CpG是一门新兴学科[1]，它研究非DNA序列变化引起
岛。大约50％的人类基因中含有CpG岛，常位于基的，在细胞分裂中可遗传的基因修饰作用，该种修饰
因上游调控区的启动子，这些基因为管家基因或组影响DNA和其他分子的相互作用，并通过细胞分裂
织特异表达基因。启动子区的CpG岛通常处于非和增殖遗传。其分子机制包括DNA甲基化、组蛋白

收稿日期：2006—03—04；修回日期：2006—04—02
基金项目：北京市自然科学基金(编号：7042017)资助ESupportedbyNaturalScienceFoundationofBeijing(No7042017)]
作者简介：张丽丽(1979一)，女，北京人，硕士，研究方向：分子生物学。E．mail：[e-mail]
通讯作者：吴建新(1964一)，男，北京人，研究员，硕士，研究方向：分子生物学。Tel；010-85610322；E—mail：[e-mail]

7期张丽丽等：DNA甲基化——肿瘤产生的一种表观遗传学机制881

修饰、染色质重塑和RNA干扰等，它们在基因转录1．3饮食等环境因素对甲