DNA 메틸화 개론

후생유전학적 조절은 활성화되어 완전히 전사되는 유전자와 연관된 완전히 아세틸화된 히스톤 단백질 주위에 감겨 있는 DNA에서 시작된다. 전사 억제는 프로모터 근처 히스톤 단백질의 여러 라이신 잔기들을 탈아세틸화함으로써 시작된다. 이 라이신들은 각 라이신당 최대 세 번까지 메틸화될 수 있으며, 매번 유전자 발현이 차단된다. 또한 유전자 내 시토신들은 5'탄소에 메틸화될 수 있다. 아세틸화에서 DNA 메틸화에 이르는 이 연쇄적 변형 각각은 유전자가 조밀하고 전사 불가능한 염색질로 압축되는 것과 연관됩니다.

DNA 메틸화, 히스톤 변형, 고차 염색질 구조 변화는 포유류 게놈 조직 조절에서 핵심적 역할을 합니다. 모든 세포의 후생유전학적 표지는 그 세포 상태, 발달 잠재력, 전반적 건강에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.

DNA 메틸화는 진핵생물과 원핵생물 모두에서 정상적으로 발생하는 변형입니다. 많은 식물과 동물에서 이는 메틸전달효소를 통해 시토신인산-구아닌(CpG) 이뉴클레오티드의 시토신 C5에 메틸기(–CH₃ )가 생화학적 방식으로 첨가되는 특징을 보입니다. 식물에서는 시토신이 CpG, CpNpG, CpNpN(N은 구아닌을 제외한 모든 염기를 나타냄) 맥락에서 메틸화될 수 있습니다. 박테리아는 아데노신을 메틸화하는 경향이 있습니다. 포유류

게놈 내 대부분의 CpG 이중염기서열은 메틸화(5-메틸시토신) 상태입니다. 메틸화되지 않은 서열은 일반적으로 CpG 섬 또는 길이가 300bp 이상이고 관찰된 CpG 비율이 예상 비율보다 0.6 이상인 G+C 풍부 영역에 존재합니다. CpG 섬은 일반적으로 유전자 5' 말단에 위치하며, 대부분의 인간 유전자는 5' 말단에 CpG 섬을 가집니다. CpG 섬이 비정상적으로 과메틸화되면 일반적으로 해당 유전자의 발현 감소와 연관됩니다. DNA 메틸화는 배아 발생 및 세포주기 조절에 관여하는 후생유전학적 사건이므로, 유전자 발현을 이해하기 위해서는 DNA 메틸화 분석이 필수적입니다.