NA甲基化与个体年龄的相关性研究进展..docVIP

DNA甲基化与个体年龄的相关性研究进展 】年龄推断在法医实践中占有重要的地位。分子生 物学的巨大进展使得人们借助于生物学标记推断个体年 龄成为可能。作为表观遗传学重要组成部分的DNA甲基化， 在机体生长、发育、衰老的过程中存在着动态变化过程.通过 检测DNA甲基化改变，有望构建与之相关的年龄变化模式， 用以推断个体年龄。本文着重介绍DNA甲基化水平的改变与 个体年龄的相关性及其在判断个体年龄方面的前景。 关键词】法医物证；DNA甲基化；年龄推断；生物体衰 老 】D9 19. 2 】A 】1007—9297 (XX) 04—0284 _0 当前在法医学实践中，对个体年龄的推断主要是 依据人类学方法测量骨骼、牙齿等一些具有年龄相关 性的检材.并根据相关模型进行计算。分子生物学的 飞速发展，开拓了人们的视野。借助于分子生物学理 论和方法.在细胞水平、分子水平发现一些可能与年 龄相关的遗传学改变，如DNA损伤修复能力、端粒的 长度、线粒体片段的缺失、DNA甲基化水平、B —半乳糖 苷酶活性以及基因表达谱等。I I IDN A甲基化是表观遗 传学(Epigene t is)的重要组成部分，在维持正常细胞 功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重 要作用.在衰老的过程中某些细胞会发生年龄相关的 变化，121例如某个PG岛的从头甲基化会关闭一个基 因，使这个基因相关的生理功能丧失：同样。甲基化的 丢失也会激活正常情况下沉默的基因.造成不恰当的 异位表达(et p i expres sin)。必须指出，表观遗传研 究丝毫没有降低遗传学或基因组学的重要性，恰恰相 反，表观遗传学是在以孟德尔式遗传为理论基石的经 典遗传学和分子遗传学母体中孕育的专门研究基因功 能实现的一种特殊机制的遗传学分支学科。认识到表 观基因组在发育、生长和衰老过程中存在着一个动态 变化的过程，以及体细胞的表观基因组有重新编程的 可能性，有助于我们以新的观点来探索衰老的机制，构 建年龄变化的模式。本文就DNA甲基化与个体年龄的 相关性及其在判断个体年龄方面的前景进行探讨。 、概述 (一)表观遗传学和DNA甲基化 遗传学是与表观遗传学(genet i )相对应的概念。 遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平变 化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而 表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表 达水平变化，如DNA甲基化和染色质构象变化等：表 观基因组学(ep i gen i s广0是在基因组水平上对表观 遗传学改变的研究。甲基化是最重要的表观遗传修饰 形式。DNA甲基化是生物体在DNA甲基化转移酶 (DNTS )的作用下，以S —腺苷酰一 L 一甲硫氨酸(SA) 为甲基供体，将甲基转移到特定碱基上去的过程， DNA甲基化多发生在胞嘧啶，大多在一 p G —序列上。 胞畸陡由此被修饰为甲基胞卩密陡(-eth Itsine . -)o这种DNA修饰方式并没有改变基因序列。但 它调控了基因的表达。 晡乳动物中.PG序列在基因组中出现的频率仅 有I%，远低于基因组中的其他核苷酸序列。但在基因 组的某些区域中，PG序列密度很高，可以达均值的 倍以上，成为鸟嘌昤和胞嘧啶的富集区.形成所谓 PG岛。通常PG岛大约含有00多个碱基。在哺乳 动物基因组中约有4万个PG岛，而且只有pG岛 的胞嘧啶能够被甲基化，PG岛通常位于基因的启动 子区或是第一个外显子区。人类基因组中大小为 100?I OOObp左右且富含pG二核苷酸的p G岛总 是处于未甲基化状态.并且与6 °%的人类基因组编码 基因相关。人类基因组序列草图分析结果表明，人类 基因组pG岛约为4000个.大部分染色体每1 b 就有一1个pG岛。平均值为每b含I.个pG 岛，pG岛的数目与基因密度有良好的对应关系。健 康人基因组中.PG岛中的pG位点通常是处于非甲 基化状态，而在pG岛外的PG位点则通常足甲基化的。这 种 甲基化的形式在细胞分裂的过程中能够稳定的保留。阁基 因 调控元(如启动子)所含P G岛中的-会阻碍 ［ ］李鑫(1974—)，男，山东淄博人，主检法医 师，硕士研究生，主要从事法医遗传学研究。 法律与医学杂志XX年第13卷(第4期) 转录因子复合体与DNA的结合，所以D NA甲基化一 般与基因沉默(genes ilene)相关联；而去甲基化 (d eethlati n)往往与一个沉默基因的重新激活(re . ativat in)相关联。当机体衰老或呈病理状态，特别是 肿瘤发生时，抑癌基因pG岛以外的pG序列非甲 基化程度增加，而pG岛中的pG则呈高度甲基化， 以至于染色体螺旋程度增加及抑癌基因表达的丢失。 一般说来，DN A的甲基化对维持染色体的结构、x染 色体的失活、基因印记和肿瘤