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DNA甲基化和CpG岛
DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶的作用下，使胞嘧啶的5位碳原子发生甲基化的生物化学过程。DNA胞嘧啶甲基化是一种稳定的表观遗传学标记，在调控特定基因表达、转座子沉默、基因印记、X染色体失活以及基因组稳定性等多种生物学过程中发挥着重要作用。
在动物中，DNA甲基化主要发生在CpG二核苷酸的背景下，约为70-80%的DNA甲基化。然而，剩余未发生甲基化的CpG位点则主要密集分布于基因的启动子区域和第一外显子区域，被称为CpG岛(CpG island)，在基因表达的调控和基因突变上都可能发挥着重要作用。CpG岛定义为C＋G含量大于50％、”CG二核苷酸比例(observed-to-expected)”大于0.6的区域大于200bp，”CG二核苷酸比例(observed-to-expected)”通过公式(CpG的数量/( C的数量 ×G的数量)) × 序列中核苷酸总数。当然，这个不需要自己计算，一般MSP、BSP等引物设计软件如Methyl Primer Express v1.0以及在线软件methprimer (http://www.urogene.org/methprimer/)等都可以进行预测。C后面紧跟着G的模式往往容易发生甲基化，而甲基化的C在胸腺嘧啶DNA糖基化酶(Thymine-DNA glycosylase,TDG)的作用下转换成T，这也是为什么CpG的数量在整个基因组中的发生率低至1/100左右的重要原因。那么，为什么CpG二核苷酸在CpG岛区域会如此密集出现呢？过去认为是由于进化选择压力的原因导致如此高密度的CpG保持基因组特定区域的低甲基化以调控基因的表达。现在也有研究证实这种情况也可能并不是因为选择压力造成的。
编辑: gaowei2010
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