题目

学习以下材料，回答（1）～（4）DNA甲基化的分子机制 DNA甲基化是表观遗传修饰方式之一。其具体过程：甲硫氨酸在腺苷转移酶的催化下，生成甲基供体SAM，DNA甲基转移酶将SAM上的甲基转移到DNA双链中胞嘧啶的第5位碳原子上（图1）。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，如果基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。DNA甲基化可通过调控基因的表达，使细胞朝着不同方向分化。 DNA甲基转移酶是直接催化DNA甲基化形成的酶，根据其功能可分为从头合成甲基转移酶（DNMT3）和维持性甲基转移酶（DNMT1）。DNMT3识别DNA上非甲基化的胞嘧啶。建立新的甲基化模式；而DNMT1主要作为DNA复制复合物中的重要组分，在识别甲基化位点后，催化子代DNA半甲基化位点甲基化，以维持DNMT3已建立的甲基化模式（图2） DNA甲基化的状态和水平易受温度、酒精、空气污染等环境因素影响。例如，在哺乳动物胚胎发育早期，酒精可以通过抑制腺苷转移酶活性影响DNA甲基化水平，进而干扰胚胎发育。研究者进行了小鼠长期酒精摄入的动物模型实验，实验结果表明，双亲任何一方长期饮酒，都会降低生殖细胞甲基化水平。从而导致子代胚胎发育缺陷。 越来越多的研究表明，DNA甲基化与人类疾病和健康密不可分，尤其是DNA甲基化在肿瘤发生、筛查和治疗等方面的研究，是表观遗传学研究的热点之一。 （1） 当甲基化发生在启动子区域时，该区域构象改变，与的结合受阻，抑制过程，此基因经常处于关机状态。 （2） 根据文中DNA甲基转移酶的作用分析，DNA甲基化（“能”、“不能”）遗传给子代，依据是。 （3） 结合图1，请从分子水平解释长期酗酒导致胚胎发育异常的原因。。 （4） 依据本人信息，DNA甲基化的相关研究可应用于。 a.通过改变组织特异性基因甲基化修饰，恢复高度分化细胞的全能性 b. 通过控制特定基因甲基化状态和水平，提高克隆动物胚胎的发育率 c. 通过对癌症相关基因甲基化的检测，对癌症进行早期筛查和预判 d. 通过提高抑癌基因启动子甲基化水平，抑制癌细胞的生长和增殖 答案： 【1】RNA聚合酶【2】转录 【1】能【2】DNMT3能够建立新的甲基化模式；而DNMTl能够维持DNMT3 已建立的甲基化模式，从而将亲代的DNA甲基化修饰遗传给子代 【1】酒精抑制了腺苷转移酶活性，使 SAM 的合成量降低，SAM 是甲基供体，从而降低了胚胎DNA甲基化水平，导致胚胎发育异常 【1】abc

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