朱卫国,美国俄亥俄州立大学综合研究所

    项目负责人 朱卫国, 美国俄亥俄州立大学综合研究所

    收稿日期 2002-01-09 接受日期 2002-02-12

    朱卫国.DNA甲基化，基因调控和癌症.世界华人消化杂志 2002;10(6):680-683

    0 引言随着分子生物学研究的不断深入，复杂的生命现象也不断地得到合理的解释，经过几千年来人类与癌症的持续搏斗，人们对癌症这个危害人类健康的最大天敌的认识也由最初的按照现代经典的肿瘤发生的“二次打击说”(Two-hit hypothesis),在具有潜在患癌的人群中其出生时就已从双亲遗传中获得了一个变异的致病基因,该易感人群在后天成长过程中由于环境或不良生活习惯等因素导致了另一个等位基因发生变异.这样经过两次打击之后就可能导致肿瘤的发生.这种理论得到了现代肿瘤学家的广泛认同，美国麻省理工学院的Knudson et al^[1]和Weinberg et al^[2]后来也认定：具有先天遗传缺陷的易感人群其患肿瘤的几率比正常人大1000倍.然而，近期的研究表明：在相当一部分肿瘤患者的癌细胞中，其主要的基因是完整的，并没有发现任何变异，突变或缺失等等.这种事实给科学家带来了很大的困惑.在致癌因素中，难道有什么比基因改变还重要吗？在1950年，Wyatt et al^[3]发现DNA分子中存在第5个碱基：5-甲基化胞嘧啶(5'-methyl-cytosine)，可是在这以后长达几十年的研究中，人们对这个5-甲基化胞嘧啶并没有引起足够的重视和认识.直到1988年，Bestor et al^[4]发现了编码DNA甲基化的基因和酶，科学家们才认识到基因本身的部分修饰，例如DNA甲基化可能对基因的功能有重大影响.

    1 DNA甲基化及DNA甲基转移酶众所周知，DNA分子由四种核苷酸组成：(A，adenine腺嘌呤,T,thymine胸腺嘧啶,C,cytosine胞嘧啶,G,guanine鸟嘌呤).如果每2个核苷酸随机组合，就有16种可能的组合：AA，AT，AC，AG，TT，TA，TC，TG，CC，CA，CG，CT，GG，GA，GC，GT.通常DNA甲基化发生在CG这个双核苷上.如图1所示：胞嘧啶上的第5位碳上的H被甲基所取代.由于生物学上的CG抑制现象，实际上在人体细胞中CG含量远远低于所预计的量(仅占1%左右).但这种CG抑制现象并不适用于细胞中基因组的一些特定区域 ......