• 表观基因组学和环境有关

定义：在核苷酸序列不发生改变的情况下，研究基因组上的化学修饰和空间结构变化如何影响基因功能和表达调控的一门学科。

  • 研究内容：
    • 化学修饰：DNA、RNA、 蛋白质
    • 空间结构：核小体 （nucleosome）、染色质（chromatin）、基因组

每个阶段都有很多的化学修饰，而且是可逆的

DNA修饰

甲基化 Methylation 最重要的修饰 给碱基带个帽子

  • 几种类型，一般是指5mC的

5甲基胞嘧啶事表观遗传中最重要的一种修饰

  • 人类5mC甲基化特点

    • 人类基因组中大约含有3千万个CpG二核苷酸
    • 除了胚胎和脑组织，其它组织的5mC甲基化通常发生在CpG二核苷酸上
    • CpG岛甲基化水平较低，非CpG岛甲基化水平较高
      人类一生中5mC的含量动态变化
    • 受精过程中会发生5mC重编程

  • 甲基化可以抑制转录可移动元件（transposable elements，简称TEs）的活动

    • TEs的活动可以引起DNA重排、插入突变等，威胁基因组的稳定性。通过甲基化抑制这些元件的表达，可以防止它们跳跃到基因组的其他部位，从而维持基因组的完整性和稳定性。

DNA的甲基化功能

基因印记：基因本身序列不变的情况下，通过DNA的甲基化或者组蛋白的甲基化影响力基因的表达的现象

RNA修饰

  • RNA编辑

蛋白质修饰

翻译后修饰

磷酸化：通过添加磷酸基团到丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基，影响蛋白质的活性和功能。

泛素化：通过添加泛素蛋白来标记蛋白质，通常与蛋白质的降解过程相关。

甲基化：添加甲基团到氨基酸的侧链，可以改变蛋白质的相互作用和功能。

乙酰化：在蛋白质的赖氨酸残基上添加乙酰基，通常影响蛋白质如何与DNA结合及其转录活性。

糖基化：添加糖链到特定的氨基酸残基上，这种修饰在细胞信号传递和蛋白质折叠中起着重要角色。

组蛋白修饰

  • 组蛋白修饰命名规则

不同年龄的DNA和组蛋白甲基化差异

三维基因组学

比如这里A和C在空间上的距离比较近，就容易发生相互作用