Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.5: Епігенетичний аналіз

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24610

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • 1: Знайте різні типи епігенетичних аналізів.

    • 2: Знайте, як використовуються різні епігенетичні аналізи, коли клітини піддаються впливу токсикантів або мутагенів.

    5.1: Аналіз на метилювання ДНК

    Аналіз на метилювання ДНК важливо знати епігенетичну модифікацію, яка є спадковою модифікацією, індукованою ферментами, без зміни пар основи нуклеотидів. Перенесення метил-групи до 5-вуглецю на цитозин в динуклеотиді CpG відбувається в метилуванні ДНК метилтрансферазами ДНК (DNMT1, DNMT3A та DNMT3B). Високий рівень метилювання острова CpG промотора призводить до глушіння генів. Метильована ДНК імунооопадів (MediP) -чіп метод використовується для аналізу метилювання ДНК.

    Принципова схема протоколу MediP для аналізу метилювання ДНК.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Принципова схема протоколу MediP для аналізу метилювання ДНК.

    Якщо коротко, то процедура Medip-chip згадується наступним чином. Геномна ДНК стрижеться до фрагментів низької молекулярної маси (приблизно 400 bp) ультразвуком. Потім метильовані ДНК імунопрепіцітуються антитілом до метил-цитозину і посилюються ПЛР, якщо вихідного матеріалу менше. Вхідні та метильовані ДНК маркуються флуоресцентними барвниками Cy3 (зелений) та Cy5 (червоний), об'єднані, денатуровані та гібридизовані до слайда мікромасиву, що містить всі анотовані острови CpG людини або інші цілі конструкції мікромасиву генома або промотора. Потім слайд сканується за допомогою сканера і кожне зображення аналізується за допомогою програмного забезпечення для аналізу зображень (рис. 1).

    5.2: Аналіз модифікації гістону

    Аналізи модифікації гістонів корисні для пошуку модифікації білків гістону (наприклад, ацетилювання лізину, метилювання лізину та аргініну, серину та треоніну фосфорилювання, а також лізину убіквітинації та сумойлювання), які відіграють важливу роль у епігенетичному успадкуванні. Аналіз імуноопадів хроматину (CHIP) з подальшою гібридизацією до мікромасивів (чіп-чіп) (ліворуч) або високопродуктивним секвенуванням (Chip-SEQ) (праворуч) є потужними методами пошуку модифікації гістонів.

    Схематичне представлення мікромасиву чіп-мікромасиву аналізу модифікації гістонівСхематичне представлення ChiP —seq аналізу модифікації гістонів
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Схематичне представлення мікромасиву чіпа - мікромасиву мікросхеми та sep аналізу модифікації гістонів

    5.3: Аналіз мікроРНК

    МікроРНК аналізи використовуються для того, щоб знати некодуючі РНК (17-25 нуклеотидів), які орієнтовані на месенджерні РНК (МРНК) і розпадають мРНК або знижуються на рівні перекладу в білок. Майже 60% генів, що кодують білок людини, контролюються мікроНК, і ці мікроНК епігенетично регулюються. Близько 50% генів miRNA пов'язані з CpG-островами, які можуть бути репресовані епігенетичним метилуванням. Інші мікроНК епігенетично контролюються або модифікаціями гістонів, або метилуванням ДНК. Експресію мікроРНК кількісно визначають за допомогою ЗТ-ПЛР з подальшою кількісною ПЛР (qPCR). Потім miRNA гібридизуються на мікромасиви, слайди або мікросхеми з зондами до сотень або тисяч міРНК цілей. МікроРНК можуть бути як винайдені, так і профільовані методами секвенування (секвенування мікроРНК).

    Схематичне зображення аналізу miRNA в епігенетичній токсикології
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Схематичне представлення аналізу miRNA в епігенетичній токсикології

    Тема 5: Ключові моменти

    У цьому розділі ми вивчили наступні основні моменти:

    • 1: Різні типи епігенетичних аналізів.

    • 2: Як використовуються різні епігенетичні аналізи, а саме аналіз метилювання ДНК, аналіз модифікації гістону та аналіз мікроРНК, коли клітини піддаються впливу токсичних хімічних речовин або агентів.

    Перевірка знань

    1. Аналіз на метилювання ДНК важливо знати неепігенетичну модифікацію.

    Правда

    Помилковий

    Відповідь

    помилкові

    2. МікроРНК аналізи використовуються для знання некодуючих РНК. Ці некодуючі РНК:

    Від 17 до 25 нуклеотидів.

    Від 50 до 100 нуклеотидів.

    Від 200 до 400 нуклеотидів.

    Нічого з перерахованого вище.

    Відповідь

    Від 17 до 25 нуклеотидів.

    3. Аналізи модифікації гістону корисні для пошуку модифікації білків гістонів, які відіграють важливу роль у епігенетичному успадкуванні:

    Правда

    Помилковий

    Відповідь

    істинний