후성유전학
후성유전학 분야는 암, 신경퇴행성 질환 및 중독 연구에 종사하는 과학자들에게 필수적인 초점 영역이 되었습니다. 후성유전학적 기전은 일시적으로 유전자 발현을 활성화하거나 억제하는 것을 포함합니다. 흥미롭게도, 이러한 변화는 DNA 서열을 영구적으로 변경하지 않더라도 세대에서 세대로 전달될 수 있습니다. 후성유전학의 세 가지 주요 기전은 DNA 메틸화, 히스톤 변형 및 RNA 조절입니다.
DNA 메틸화
DNA 메틸화는 후성유전학에서 가장 잘 알려진 기전입니다. 일반적으로 시토신(C5)의 다섯 번째 위치에 메틸군을 추가하는 데 도움이 되는 메틸트랜스퍼라제 효소를 포함합니다. 이 추가는 주로 시토신-포스페이트-구아닌(CpG) 디뉴클레오타이드에서 발생합니다. 하지만, 비 CpG 메틸화도 발생합니다. DNA 메틸화 분석은 종종 유전자 발현을 이해하는 데 도움을 주기 위해 수행됩니다. 이러한 유형의 분석의 사례에 HPLC, 질량 분석기를 통한 후속 분석과 함께 DNA 분해에 의한 또는 PCR 서열분석 및 분석이 따르는 중황산나트륨 전환을 사용한 DNA 분해에 의한 메틸화 정량화가 포함됩니다.
히스톤 변형
히스톤 변형은 또 다른 고전적인 후성유전학적 기전입니다. 이는 아세틸화, 메틸화, 인산화 및 유전자 발현에 영향을 미치는 기타 기전에 의해 히스톤을 변형하는 다양한 방법을 포함합니다. 히스톤은 DNA와 함께 뉴클레오솜을 구성하는 단백질입니다. 뉴클레오솜 다발은 염색체를 구성하는 염색질을 생성합니다. 일반적으로 히스톤 변형은 아미노산 라이신 또는 아르기닌의 비율이 높은 히스톤 N-단말 꼬리에서 발생합니다. 이러한 후성유전학적 조절을 연구하는 한 가지 방법은 염색질 면역 침전(ChIP) 분석을 사용하는 것입니다.
RNA 조절
RNA 조절은 다른 후생유전학적 기전보다 덜 알려져 있습니다. RNA 신호전달은 염색질 구조 조절을 통해 후성유전학에서 그 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 연구자들은 mRNA, 특히 long non-coding RNA 및 micro RNA와 같은 non-coding RNA가 유전자 발현을 조절하는 방법을 조사하고 있습니다. 또한, RNA 정제(ChIRP) 또는 RNA 면역침전(RIP) 분석에 의한 염색질 분리는 염색질과 RNA 사이의 관계 그리고 RNA가 후생유전학에서 갖는 역할을 이해하도록 활용할 수 있습니다.
관련 기술 문서
- Epigenetic modifications are thought to occur through two key interconnected processes—DNA methylation and the covalent modification of histones.
- Epigenetic regulation starts with DNA wound around a set of completely acetylated histones associated with an activated, fully transcribed gene.
- p53 regulates gene expression, cell cycle control and functions as a tumor suppressor. Inactivation of p53 is closely tied to cancer development.
- The Imprint DNA Modification Kit provides the reagents needed for bisulfite conversion and post-modification clean-up of DNA samples in less than 2 hours.
- Epigenetics is a term coined to describe changes that are not mutation based but can still be passed on from generation to generation. Genes that are activated or repressed without any change in DNA sequence are epigenetically controlled. Epigenetic modifications are stable, but potentially reversible alterations in gene expression that occur without permanent changes in DNA sequence.
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관련 프로토콜
- To prevent nonspecific binding of the analyzed protein or extract to the DNA fragment or oligonucleotide, nonspecific competitor nucleic acid is added to the binding reaction.
- The Imprint® Methylated DNA Quantification Kit provides a high-throughput, non-radioactive means of measuring global DNA methylation shifts.
- Chromatin Immunoprecipitation quantitative real-time PCR (ChIP-qPCR) is commonly used in studies that focus on specific genes and potential regulatory regions across differing experimental conditions and data analysis. qPCR enables DNA analysis in real time by analyzing fluorescent signal intensities that are proportional to the amount of amplicon.
- Protocol for Chromatin Isolation by RNA Purification (ChIRP) Protocol
- The Sigma Imprint Chromatin Immunoprecipitation Kit uses a plate based system to allow rapid ChIP assays in a high throughput format
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