たのしい演劇

Alchemy of Actor epigenetics02

DNAメチル化methylated cytosine

DNA中の塩基の炭素原子にメチル基修飾が付加される化学反応。

真核生物から原核生物、ウイルスに到るまで、生物に広く見られる。
特に真核生物の場合、CpG アイランド部分などのゲノム領域でよく見られ、
エピジェネティクスに深く関わり複雑な生物の体を正確に形づくるために必須の仕組み

DNAメチル化は、
cシトシンのピリミジン環の5位炭素原子 アデニンのプリン環の6位窒素原子への
メチル基の付加反応である（シトシンとアデニンはDNAを構成する4種の塩基のうちの2種）。
この修飾は細胞分裂を経ても受け継がれる。

通常DNAメチル化は、接合体形成の間に除去され、発生の間に続く細胞分裂を介して再建される。
しかし、最近、接合子では
メチル基の完全な除去よりも メチル基のヒドロキシル化が起こっていることが示されている。

DNAメチル化は高等生物において正常な発生と細胞の分化において極めて重要な役割を担っている。
DNAメチル化は、
細胞が「自分がどこにいるのか」を記憶できるように安定的に遺伝子発現パターンを変化させたり、
遺伝子発現を減少させたりする
exs, 胚発生の間に膵臓ランゲルハンス島となるようにプログラムされた細胞は、
ランゲルハンス島であるようにシグナルを受け続けなくても、
生物の一生に渡って膵臓ランゲルハンス島であり続ける。

DNAメチル化は
時間と共に宿主のゲノムに取り込まれたウイルスやその他の有害な要素の遺伝子の発現を抑制する。

DNAメチル化は、クロマチン構造の基礎を形作る。
これにり、細胞は単一不変のDNA配列から多細胞生物に必要な無数の特徴を形成することができる。

DNAメチル化は、ほとんど全ての種類のがんの発達において極めて重要な役割を果たしている

DNAメチル化は、DNAへのメチル基の付加を伴う − 例えば、シトシンのピリミジン環5位炭素原子 −
この場合、遺伝子発現の減少という特異的効果がある。
シトシンの5位のメチル化は、調べられた全ての脊椎動物で発見されている。

成体の体細胞組織では、
DNAメチル化は通常CpGジヌクレオチド部位（シトシン-ホスホジエステル結合-グアニン）で起こる。

非CpGメチル化は、胚性幹細胞で広く行き渡っている




哺乳類のDNAメチル化は、
連続するcシトシン残基と gグアニン残基
(隣接するCとGはホスホジエステル結合によってつながれており、
二重らせんの相補鎖において、水素結合により対合するC G と区別するため、リン酸を表す"p"を用い、
CpGと示す)
中のシトシン残基において見られる。
シトシン残基のピリミジン環5位の炭素に
DNAメチルトランスフェラーゼ (DNMT; DNMT1, DNMT3A, DNMT3B)によってメチル基が付加され、
5-メチルシトシンが生成される。

　ゲノム中CpGが豊富に含まれる領域CpG island、遺伝子のプロモーター領域に多く認められる。

ゲノム中のCpG配列の約60〜70％はメチル化されているが、CpG island中のCpGは一般的に低メチル化状態。

　DNAメチル化状態は細胞分裂後も受け継がれる。

DNA複製後、維持メチラーゼDNMT1がヘミメチル化状態のDNA
(メチル化された親DNAとまだメチル化されていない娘DNAの二重鎖)を認識し、
娘DNA鎖に相補的にメチル基を付加する

　発生過程では、受精直後に維持メチラーゼ活性が抑制されたり
脱メチル化が生じたりすることによって、ゲノム全体で脱メチル化がおこる。

メチル化されてないDNAの最初のメチル化は、
新規修飾DNAメチラーゼ (de novo DNA methyltransferase; DNMT3AやDNMT3B)によっておこり、
新たにDNAメチル化状態のプロフィールが形成される





と　たのしい演劇の日々