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DNA碱基上的化学修饰有哪些

发布时间:2022-07-01 07:41:30

① 什么是DNA修饰酶

DNA修饰酶能对进行化学修饰,修饰的位点可以在碱基,也可以在脱氧核糖。修饰的方法可以是甲基化,乙基化等等。
最常见的比如大肠埃希菌中的DNA甲基化酶,它修饰大肠埃希菌自己的DNA,相当于给自己的DNA打上标志,而外源DNA(如侵入的噬菌体)没有这样的标志,就会被大肠埃希菌的核酸酶降解掉,通过这样的系统,它能识别自我和非我物质。

② DNA不同程度甲基化一般发生在哪个碱基上

DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一,可能存在于所有高等生物中.DNA甲基化能关闭某些基因的活性,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达.
1.DNA甲基化的主要形式
5-甲基胞嘧啶,N6-甲基腺嘌呤和7-甲基鸟嘌呤.在真核生物中,5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG和CpXpG中,原核生物中CCA/TGG和GATC也常被甲基化.
真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性:一种被称为日常型(mainte-nance)甲基转移酶,另一种是从头合成(denovo synthesis)甲基转移酶.前者主要在甲基化母链(模板链)指导下使处于半甲基化的DNA双链分子上与甲基胞嘧啶相对应的胞嘧啶甲基化.日常型甲基转移酶常常与DNA内切酶活性相耦联,有3种类型.II类酶活性包括内切酶和甲基化酶两种成分,而I类和III类都是双功能酶,既能将半甲基化DNA甲基化,又能降解外源无甲基化DNA.
由于甲基化胞嘧啶极易在进化中丢失,所以,高等真核生物中CG序列远远低于其理论值.哺乳类基因组中约存在4万个CG islands,大多位于转录单元的5'区.
没有甲基化的胞嘧啶发生脱氨基作用,就可能被氧化成为U,被DNA修复系统所识别和切除,恢复成C.已经甲基化的胞嘧啶发生脱氨基作用, 它就变为T, 无法被区分.因此, CpG序列极易丢失.

结构基因含有很多CPG 结构, 2CPG 和2GPC 中两个胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化, 且两个甲基集团在DNA 双链大沟中呈特定三维结构。基因组中60%~ 90% 的CPG 都被甲基化, 未甲基化的CPG 成簇地组成CPG 岛, 位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点。有实验证明超甲基化阻遏转录的进行。DNA 甲基化可引起基因组中相应区域染色质结构变化, 使DNA 失去核酶ö限制性内切酶的切割位点, 以及DNA 酶的敏感位点, 使染色质高度螺旋化, 凝缩成团, 失去转录活性。5 位C 甲基化的胞嘧啶脱氨基生成胸腺嘧啶, 由此可能导致基因置换突变, 发生碱基错配: T2G, 如果在细胞分裂过程中不被纠正,就会诱发遗传病或癌症, 而且, 生物体甲基化的方式是稳定的, 可遗传的。
DNA 甲基转移酶有两种: 1) DNM T1, 持续性DNA 甲基转移酶—— 作用于仅有一条链甲基化的DNA 双链, 使其完全甲基化, 可参与DNA 复制双链中的新合成链的甲基化,DNM T1 可能直接与HDAC (组蛋白去乙酰基转移酶) 联合作用阻断转录; 2)DNM T3a、DNM T3b从头甲基转移酶, 它们可甲基化CPG, 使其半甲基化, 继而全甲基化。从头甲基转移酶可能参与细胞生长分化调控, 其中DNM T3b在肿瘤基因甲基化中起重要作用。
DNA 去甲基化有两种方式: 1) 被动途径: 由于核因子N F 粘附甲基化的DNA , 使粘附点附近的DNA不能被完全甲基化, 从而阻断DNM T1 的作用; 2) 主动途径: 是由去甲基酶的作用, 将甲基集团移去的过程。在DNA 甲基化阻遏基因表达的过程中, 甲基化CPG 粘附蛋白起着重要作用。虽然甲基化DNA 可直接作用于甲基化敏感转录因子E2F、CREB、A P2、CM ycöM yn、N F2KB、Cmyb、Ets, 使它们失去结合DNA 的功能从而阻断转录, 但是, 甲基化CPG 粘附分子可作用于甲基化非敏感转录因子(SP1、CTF、YY1) , 使它们失活, 从而阻断转录。人们已发现5 种带有恒定的甲基化DNA 结合域(MBD ) 的甲基化CPG 粘附蛋白。其中M ECP2、MBD1、MBD2、MBD3 参与甲基化有关的转录阻遏;MBD1 有糖基转移酶活性, 可将T 从错配碱基对TöG 中移去,MBD4 基因的突变还与线粒体不稳定的肿瘤发生有关。在MBD2 缺陷的小鼠细胞中, 不含M ECP1 复合物, 不能有效阻止甲基化基因的表达。这表明甲基化CPG 粘附蛋白在DNA 甲基化方式的选择, 以及DNA 甲基化与组蛋白去乙酰化、染色质重组相互联系中的有重要作用。

DNA甲基化是后天基因沉默的一种主要决定性因素,在这个复杂的过程中,有三种DNA甲基转移酶催化S-腺苷-L-甲硫氨酸的一个甲基转移并加到胞嘧啶的5位碳上。这一过程与转录调节、染色体结构、外源DNA侵袭时细胞的自我保护密切相关。DNA甲基化多发生在CpG二核苷岛,是最常见的哺乳动物基因组DNA后天修饰。CpG岛是幼体突变及肿瘤抑制基因失活性突变中非常重要的发生位点。在人类癌症中,大约有25%的p53基因的突变发生在CpG岛。在癌细胞中,有大量的基因组发生了低甲基化,尤其在那些包含重复元件的正常的超甲基化并沉默的区域也发生了彻底的去甲基化。在很多癌症发生的实验模型中,这种甲基数量的降低在肿瘤发生的早期就出现了。

③ DNA有哪些化学元素组成急!!

DNA的基本组成单位是:脱氧核糖核苷酸
而脱氧核糖核苷酸是由一分子的磷酸(含CHOP)、一分子的脱氧核糖(含CHO)和一分子的含氮碱基(含N等)构成的,所以组成DNA的化学元素为CHONP

④ dna的化学修饰有哪几种

链DNA,从而使胞嘧啶脱氨基形成尿嘧啶.修饰液中含有的独特的DNA保护剂,能在亚硫酸氢盐处理后阻止化学性或者嗜热性降解DNA.无毒性的修饰DNA捕获...

⑤ “总结DNA,RNA,蛋白质的化学修饰情况及其导致的生物学功能和结构改变”

这是中心法则的具体体现,DNA的转录得到mRNA,mRNA的翻译得到蛋白质,这样就把DNA上的信息转移到RNA上,接着又转移到蛋白质上,DNA的信息由蛋白质表达出来,RNA起着中介的作用,所以它们的生物学功能是一致的。其化学基础都是有生命的有机物,其基本的元素大致相同。

⑥ DNA甲基化与那些相关

DNA碱基上添入甲基基团的化学修饰现象。细菌中的甲基化常发生在腺嘌呤的第6位氨基与胞嘧啶的5位碳原子上。高等生物中的甲基化主要是多核苷酸链的CpG岛上胞嘧啶的5位碳原子,生成m5CpG。DNA的不同甲基化状态(过甲基化与去甲基化)与基因的活性和功能有关。
含有很多CpG 结构,2CpG 和2GPC 中两个胞嘧啶的5 位碳原子通常被甲基化,且两个甲基集团在DNA 双链大沟中呈特定三维结构。基因组中60%~ 90% 的CpG 都被甲基化,未甲基化的CpG 成簇地组成CpG 岛,位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点。有实验证明超甲基化阻遏转录的进行。DNA 甲基化可引起基因组中相应区域染色质结构变化,使DNA 失去核酶ö限制性内切酶的切割位点,以及DNA 酶的敏感位点,使染色质高度螺旋化,凝缩成团,失去转录活性。5 位C 甲基化的胞嘧啶脱氨基生成胸腺嘧啶,由此可能导致基因置换突变,发生碱基错配:T2G,如果在细胞分裂过程中不被纠正,就会诱发遗传病或癌症,而且,生物体甲基化的方式是稳定的,可遗传的。

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