中国生物工程杂志ChinaBiotechnology，2014，34（8）：81-87

DOI：10．13523/j．cb．20140813

DNA甲基化与microＲNA*

＊

满朝来＊唐高霞赵丽李凤甄鑫（哈尔滨师范大学生命科学与技术学院

哈尔滨150025）

摘要细胞中DNA甲基化和microＲNA（miＲNA）相互影响，并共同调控着下游靶基因的表达活

在细胞生长代谢、免疫、肿瘤和心血管疾病等生理和病理过程中发挥重要作用。首先简要介性，

绍DNA甲基化与miＲNA的概况，然后分析了miＲNA调控下的DNA甲基化改变，探讨了DNA甲基化影响miＲNA的表达活性变化，并归纳了miＲNA与DNA甲基化之间的反馈调控关系；最后对DNA甲基化和miＲNA的应用前景进行了简单探讨。研究DNA甲基化与miＲNA间的网络调控关系，可为表观调控机制在理论和实践中的深入研究和应用提供参考。关键词

DNA甲基化

Q789

DNA的相互作用，通过影响和改变染色质结构及蛋白-能够起到抑制基因转录活性的功能

［1］

microＲNA肿瘤表达

中图分类号

基因组的表观遗传信息是指基因的DNA序列未发生变化，而表型发生了改变，并且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定遗传。随着研究的深入，人们发现DNA甲基化和miＲNA在基因表达调控中发挥着关键的调控作用，并且已经成为近年来表观遗传机制研究的主要热点之一，尤其miＲNA以其多样性、复杂功能广泛性和应用价值多样性等特点，成为研究表性、

观遗传机制在农业和医学中应用的焦点。本文简要综述了DNA甲基化和miＲNA二者间的调控关系，以期为后续的深入研究提供参考。

，所以启动子

CpG岛的特异性甲基化很可能使某些基因具有组织特异性表达能力，而且越来越多的证据表明：许多CpG岛

［2-4］

。也呈现出组织特异性的DNA甲基化分布方式

DNA甲基化不是静止的稳定状态，而是能够受外界刺激发生变化的动态过程，在细胞决定和分化中起着重要作用。在基因组范围内，人们已经鉴定出许多组织specificdifferentially特异性差异甲基化区域（Tissue-methylatedregions，T-DMＲ），但是这些区域经常不能与基因转录激活和细胞分化能力相关联

［4-5］

1DNA甲基化

DNA甲基化是在DNA甲基转移酶（DNA

，所以其他调

控机制在其中可能发挥更大作用，其中miＲNA的表达调控研究已经深入人们的视野，并成为这个领域研究的焦点。

methyltransferase，DNMT）的催化下，以S-腺苷蛋氨酸（SAM）作为供体，将甲基引入DNA链中。哺乳动物DNA甲基化只发生在胞嘧啶的5'-C位置，并且绝大多数位于对称的CpG二核苷酸。CpG岛常位于基因的启DNA甲基化可在转录与基因5'-端密切相关，动子区，

DNA甲基化起始阶段调控基因的表达。通常情况下，

的高低程度与基因的表达活性呈负相关。DNA甲基化

02-2707-07收稿日期：2014-修回日期：2014-*哈尔滨市科技创新人才研究专项资金资助项目

（ＲC2012QN002008）

＊＊电子信箱：machaolai@126．com

2miＲNA

miＲNA是一类长19～22nt的非编码ＲNA，其功能

是作为基因表达的表观调控子。它们被ＲNA聚合酶IImiＲNA或pre-miＲNA，和III转录成长链pri-随后被核这些成熟酸酶Drosha和Dicer处理后形成成熟体，

miＲNA整合到ＲNA诱导沉默复合物（ＲNA-inducedsilencingcomplex，ＲISC）中，通过互补结合mＲNA的3'-UTＲ），端非翻译区（3'-进而诱导mＲNA的降解或抑制翻译，导致基因沉默。miＲNA调控细胞分化、增生和凋