مثيلة الحمض النووي

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة
H3C مجموعة ميثيل مضافة إلى قاعدة نووية ( السيتوزين )
تمثيل لجزيء الحمض النووي الميثيلي. تمثل الكرتان البيضاوان مجموعتي الميثيل . وهما مرتبطتان بجزيئين من نيوكليوتيدات السيتوزين التي تشكل تسلسل الحمض النووي.

مثيلة الحمض النووي هي عملية بيولوجية يتم من خلالها إضافة مجموعات الميثيل إلى جزيء الحمض النووي . يمكن للمثيلة أن تغير نشاط جزء من الحمض النووي دون تغيير تسلسله. عندما تقع مثيلة الحمض النووي في مُحفِّز الجين ، فإنها تعمل عادةً على كبح نسخ الجين . في الثدييات، تُعد مثيلة الحمض النووي ضرورية للنمو الطبيعي، وترتبط بعدد من العمليات الرئيسية، بما في ذلك البصمة الجينية ، وتعطيل الكروموسوم X ، وكبح العناصر القابلة للنقل ، والشيخوخة ، والتسرطن .

حتى عام 2016، تم اكتشاف قاعدتين نوويتين تحدث عليهما عملية مثيلة الحمض النووي الطبيعية والإنزيمية: الأدينين والسيتوزين . والقواعد المعدلة هي N6- ميثيل أدينين، [ 1 ] و5-ميثيل سيتوزين ، [ 2 ] وN4- ميثيل سيتوزين. [ 3 ]

قاعدة غير معدلة 
 الأدينين، أ  السيتوزين، C 
النماذج المعدلة
 N6- ميثيل أدينين، 6 مللي أمبير  5-ميثيل سيتوزين، 5mC  N4- ميثيل سيتوزين، 4mC 

تنتشر عملية مثيلة السيتوزين على نطاق واسع في كل من حقيقيات النوى وبدائيات النوى ، على الرغم من أن معدل مثيلة السيتوزين في الحمض النووي يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا بين الأنواع: 14% من السيتوزينات مثيلة في نبات رشاد أذن الفأر ، و4% إلى 8% في فطر فيزاروم ، [ 4 ] و7.6% في فأر التجارب ، و2.3% في بكتيريا الإشريكية القولونية ، و0.03% في ذبابة الفاكهة ؛ المثيلة غير قابلة للكشف بشكل أساسي في فطر ديكتيوستيليوم ؛ [ 5 ] [ 6 ] وغائبة تقريبًا (0.0002 إلى 0.0003%) من دودة كاينورابديتيس [ 7 ] أو الفطريات مثل خميرة ساكاروميسيس سيريفيسيا وفطر ساكاروميسيس بومبي (ولكن ليس فطر نيوروس كراسا ). [ 8 ] [ 9 ] : 3699 تم ملاحظة مثيلة الأدينين في الحمض النووي البكتيري والنباتي، ومؤخرًا أيضًا في الحمض النووي للثدييات، [ 10 ] [ 11 ] ولكنها حظيت باهتمام أقل بكثير.

تحدث مثيلة السيتوزين لتكوين 5-ميثيل سيتوزين في نفس الموضع 5 على حلقة البيريميدين حيث توجد مجموعة الميثيل لقاعدة الثايمين في الحمض النووي DNA؛ وهذا الموضع نفسه يميز الثايمين عن قاعدة اليوراسيل في الحمض النووي RNA ، التي لا تحتوي على مجموعة ميثيل. يؤدي نزع الأمين التلقائي من 5-ميثيل سيتوزين إلى تحويله إلى ثايمين، مما ينتج عنه عدم تطابق T:G. تقوم آليات الإصلاح بتصحيح هذا التطابق ليعود إلى زوج C:G الأصلي؛ أو قد تستبدل A بـ G، محولةً زوج C:G الأصلي إلى زوج T:A، مما يؤدي فعليًا إلى تغيير قاعدة وإحداث طفرة. لن يتم تصحيح هذه القاعدة المُدمجة بشكل خاطئ أثناء تضاعف الحمض النووي DNA لأن الثايمين قاعدة DNA. إذا لم يتم إصلاح عدم التطابق ودخلت الخلية في دورة الخلية، فسيتم استكمال الشريط الحامل لـ T بـ A في إحدى الخلايا البنت، بحيث تصبح الطفرة دائمة. قد يكون الاستخدام شبه العالمي للثايمين حصريًا في الحمض النووي DNA واليوراسيل حصريًا في الحمض النووي RNA قد تطور كآلية للتحكم في الأخطاء، لتسهيل إزالة اليوراسيل الناتج عن نزع الأمين التلقائي من السيتوزين. [ 12 ] يُعتقد أن مثيلة الحمض النووي DNA، بالإضافة إلى عدد من إنزيمات مثيلة الحمض النووي DNA المعاصرة (DNMT)، قد تطورت من نشاط مثيلة الحمض النووي RNA البدائي في العالم القديم ، وهو ما تدعمه عدة أدلة. [ 13 ]

في النباتات والكائنات الحية الأخرى، يُلاحظ مثيلة الحمض النووي في ثلاثة سياقات تسلسلية مختلفة: CG (أو CpG )، وCHG، وCHH (حيث يرمز H إلى A أو T أو C). أما في الثدييات، فتُلاحظ مثيلة الحمض النووي بشكل شبه حصري في ثنائيات نيوكليوتيدات CpG، حيث تكون السيتوزينات على كلا الشريطين مثيلة عادةً. مع ذلك، يمكن ملاحظة مثيلة غير CpG في الخلايا الجذعية الجنينية ، [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] وقد أشير إليها أيضًا في التطور العصبي . [ 17 ] علاوة على ذلك، لوحظت مثيلة غير CpG أيضًا في الخلايا السلفية المكونة للدم ، وحدثت بشكل رئيسي في سياق تسلسل CpApC. [ 18 ]

الوظيفة المحفوظة لمثيلة الحمض النووي

المشهد النموذجي لمثيلة الحمض النووي في الثدييات

يتميز نمط مثيلة الحمض النووي في الفقاريات بخصوصيةٍ مقارنةً بالكائنات الحية الأخرى. ففي الثدييات، تُمَثْيَلَة حوالي 75% من ثنائيات نيوكليوتيدات CpG في الخلايا الجسدية ، [ 19 ] وتظهر مثيلة الحمض النووي كحالة افتراضية يجب استبعادها تحديدًا من مواقع معينة. [ 16 ] [ 20 ] في المقابل، يُظهر جينوم معظم النباتات واللافقاريات والفطريات والطلائعيات أنماط مثيلة "فسيفساء"، حيث تُستهدف عناصر جينومية محددة فقط، وتتميز بتناوب المناطق المثيلة وغير المثيلة. [ 21 ] [ 22 ]

مثيلة السيتوزين ثم إزالة الأمين إلى الثايمين

يُعدّ ارتفاع مستوى مثيلة CpG في جينومات الثدييات مكلفًا من الناحية التطورية، إذ يزيد من وتيرة الطفرات التلقائية. ويحدث فقدان مجموعات الأمين بتردد عالٍ في السيتوزينات، مع عواقب مختلفة تبعًا لمستوى مثيلتها. وتتحول بقايا السيتوزين المثيلة تلقائيًا إلى بقايا ثايمين بمرور الوقت؛ وبالتالي، تتحول ثنائيات نيوكليوتيدات CpG تدريجيًا إلى ثنائيات نيوكليوتيدات TpG، وهو ما يتضح من قلة تمثيل ثنائيات نيوكليوتيدات CpG في الجينوم البشري (حيث لا تتجاوز نسبتها 21% من التردد المتوقع). [ 23 ] (من ناحية أخرى، يؤدي التحول التلقائي لبقايا السيتوزين غير المثيلة إلى بقايا يوراسيل، وهو تغيير تتعرف عليه الخلية بسرعة وتُصلحه).

جزر CpG

في الثدييات، يكمن الاستثناء الوحيد لهذا النقص العالمي في مواقع CpG في فئة محددة من التسلسلات الغنية بـ GC وCpG تُسمى جزر CpG، وهي غير مثيلة عمومًا، وبالتالي تحتفظ بمحتوى CpG المتوقع. [ 24 ] تُعرَّف جزر CpG عادةً بأنها مناطق ذات: 1) طول أكبر من 200 زوج قاعدي، 2) محتوى G+C أكبر من 50%، 3) نسبة CpG المرصودة إلى المتوقعة أكبر من 0.6، على الرغم من استخدام تعريفات أخرى أحيانًا. [ 25 ] باستثناء التسلسلات المتكررة، يوجد حوالي 25000 جزيرة CpG في الجينوم البشري، 75% منها يقل طولها عن 850 زوجًا قاعديًا. [ 23 ] تُعد هذه الجزر وحدات تنظيمية رئيسية، ويقع حوالي 50% منها في مناطق محفزات الجينات، بينما يقع 25% أخرى في أجسام الجينات، وغالبًا ما تعمل كمحفزات بديلة. في المقابل، تحتوي حوالي 60-70% من الجينات البشرية على جزر CpG في منطقة المحفز الخاصة بها. [ 26 ] [ 27 ] تكون غالبية جزر CpG غير مثيلة بشكل دائم، وغنية بتعديلات الكروماتين المسموحة ، مثل مثيلة H3K4 . في الأنسجة الجسدية، 10% فقط من جزر CpG مثيلة، وتقع غالبيتها في المناطق بين الجينات وداخلها.

كبح المحفزات الغنية بـ CpG

من المحتمل أن مثيلة الحمض النووي كانت موجودة بدرجة ما في أسلاف حقيقيات النوى المبكرة. في جميع الكائنات الحية التي تم تحليلها تقريبًا، ترتبط المثيلة في مناطق المحفزات ارتباطًا عكسيًا بالتعبير الجيني. [ 21 ] [ 28 ] لا تخضع محفزات الجينات النشطة النسخ الغنية بـ CpG للمثيلة أبدًا، ولكن على العكس من ذلك، لا تحمل الجينات الصامتة نسخياً بالضرورة محفزًا مثيلًا. في الفئران والبشر، تحتوي حوالي 60-70% من الجينات على جزيرة CpG في منطقة المحفز، وتبقى معظم هذه الجزر غير مثيلة بغض النظر عن النشاط النسخي للجين، في كل من أنواع الخلايا المتمايزة وغير المتمايزة. [ 29 ] [ 30 ] والجدير بالذكر أنه في حين أن مثيلة الحمض النووي لجزر CpG مرتبطة بشكل لا لبس فيه بكبت النسخ، فإن وظيفة مثيلة الحمض النووي في المحفزات الفقيرة بـ CG لا تزال غير واضحة؛ على الرغم من قلة الأدلة على أنها قد تكون ذات صلة وظيفية. [ 31 ]

قد يؤثر مثيلة الحمض النووي (DNA) على نسخ الجينات بطريقتين. أولًا، قد يعيق مثيلة الحمض النووي نفسه ارتباط البروتينات النسخية بالجين [ 32 ] ، وثانيًا، والأهم على الأرجح، قد يرتبط الحمض النووي المثيل ببروتينات تُعرف ببروتينات نطاق ربط ميثيل-CpG (MBDs). تقوم بروتينات MBD بعد ذلك بتجنيد بروتينات إضافية إلى الموضع، مثل نازعات أسيتيل الهيستون وبروتينات أخرى لإعادة تشكيل الكروماتين ، والتي يمكنها تعديل الهيستونات ، وبالتالي تكوين كروماتين مضغوط وغير نشط، يُسمى الكروماتين المغاير . هذه الصلة بين مثيلة الحمض النووي وبنية الكروماتين مهمة. على وجه الخصوص، ارتبط فقدان بروتين ربط ميثيل-CpG 2 (MeCP2) بمتلازمة ريت ؛ كما يتوسط بروتين نطاق ربط ميثيل-CpG 2 (MBD2) إسكات النسخ للجينات المفرطة المثيلة في "السرطان".

قمع العناصر القابلة للنقل

يُعدّ مثيلة الحمض النووي (DNA) مثبطًا قويًا للنسخ، على الأقل في المناطق الغنية بمواقع CpG. ويبدو أن تثبيط نسخ الجينات المشفرة للبروتينات يقتصر أساسًا على فئات محددة من الجينات التي يجب أن تبقى صامتة بشكل دائم وفي جميع الأنسجة تقريبًا. ورغم أن مثيلة الحمض النووي لا تتمتع بالمرونة اللازمة لضبط تنظيم الجينات بدقة، إلا أن استقرارها مثالي لضمان إسكات العناصر القابلة للنقل بشكل دائم . [ 33 ] ويُعدّ التحكم في العناصر القابلة للنقل من أقدم وظائف مثيلة الحمض النووي، وهي وظيفة مشتركة بين الحيوانات والنباتات والعديد من الطلائعيات. [ 34 ] بل يُقترح أن مثيلة الحمض النووي قد تطورت خصيصًا لهذا الغرض. [ 35 ]

توسع الجينوم

من المعروف أن مثيلة الحمض النووي للعناصر القابلة للنقل ترتبط بتوسع الجينوم. ومع ذلك، لا يزال المحرك التطوري لتوسع الجينوم مجهولاً. ثمة ارتباط واضح بين حجم الجينوم ومواقع CpG، مما يشير إلى أن مثيلة الحمض النووي للعناصر القابلة للنقل أدت إلى زيادة ملحوظة في كتلة الحمض النووي. [ 36 ]

مثيلة جسم الجين للجينات عالية النسخ

هناك وظيفة تبدو أكثر حفظًا من إسكات العناصر المتحركة، وترتبط ارتباطًا إيجابيًا بالتعبير الجيني. في جميع الأنواع تقريبًا التي يوجد فيها مثيلة الحمض النووي، تكون مثيلة الحمض النووي غنية بشكل خاص في جسم الجينات عالية النسخ. [ 21 ] [ 28 ] وظيفة مثيلة جسم الجين غير مفهومة تمامًا. تشير مجموعة من الأدلة إلى أنها قد تنظم عملية التضفير [ 37 ] وتثبط نشاط وحدات النسخ داخل الجين (المحفزات الخفية أو العناصر المتحركة). [ 38 ] يبدو أن مثيلة جسم الجين مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بمثيلة H3K36. في الخميرة والثدييات، تكون مثيلة H3K36 غنية جدًا في جسم الجينات عالية النسخ. في الخميرة على الأقل، يستقطب H3K36me3 إنزيمات مثل نازعات أسيتيل الهيستون لتكثيف الكروماتين ومنع تنشيط مواقع البدء الخفية. [ 39 ] في الثدييات، يرتبط نطاق PWWP الخاص بـ DNMT3a و DNMT3b بـ H3K36me3 ويتم تجنيد الإنزيمين إلى جسم الجينات المنسوخة بنشاط.

في الثدييات

ديناميكية مثيلة الحمض النووي أثناء التطور الجنيني للفأر. تشير E3.5-E6، وما إلى ذلك، إلى الأيام التي تلي الإخصاب. PGC: الخلايا الجرثومية الأولية .

أثناء التطور الجنيني

تُزال أنماط مثيلة الحمض النووي (DNA) إلى حد كبير ثم تُعاد بين الأجيال في الثدييات. تُزال جميع مثيلات الحمض النووي تقريبًا من الأبوين، أولًا خلال تكوين الأمشاج ، ثم مرة أخرى في المراحل المبكرة من تكوين الجنين ، مع حدوث إزالة المثيلة وإعادة المثيلة في كل مرة. تحدث إزالة المثيلة في المراحل المبكرة من تكوين الجنين في فترة ما قبل الانغراس على مرحلتين - أولًا في الزيجوت ، ثم خلال دورات التضاعف الجنيني القليلة الأولى في التوتية والبلاستولة . بعد ذلك، تحدث موجة من المثيلة خلال مرحلة انغراس الجنين، مع حماية جزر CpG من المثيلة. ينتج عن ذلك كبت شامل ويسمح بالتعبير عن جينات الصيانة الخلوية في جميع الخلايا. في مرحلة ما بعد الانغراس، تكون أنماط المثيلة خاصة بالمرحلة والنسيج، مع تغيرات تُحدد كل نوع خلية على حدة وتستمر بثبات على مدى فترة طويلة. [ 40 ] وقد أوضحت الدراسات التي أُجريت على براعم أطراف الفئران خلال تكوين الجنين الطبيعة الديناميكية لمثيلة الحمض النووي في النمو. في هذا السياق، لوحظت اختلافات في مثيلة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) على مستوى العالم عبر مراحل النمو المختلفة وظروف الاستزراع، مما يسلط الضوء على التنظيم المعقد للمثيلة أثناء تكوين الأعضاء وآثارها المحتملة على استراتيجيات الطب التجديدي. [ 41 ]

على الرغم من أن مثيلة الحمض النووي ليست ضرورية بحد ذاتها لكبت النسخ، إلا أنه يُعتقد أنها تمثل حالة "مُقيدة" تُعطل النسخ بشكل قاطع. وعلى وجه الخصوص، تبدو مثيلة الحمض النووي بالغة الأهمية للحفاظ على كبت الأليل الواحد في سياق البصمة الجينية وتعطيل كروموسوم X. [ 42 ] [ 43 ] في هذه الحالات ، تختلف الأليلات المُعبر عنها والصامتة في حالة مثيلتها، ويؤدي فقدان مثيلة الحمض النووي إلى فقدان البصمة الجينية وإعادة التعبير عن جين Xist في الخلايا الجسدية. خلال التطور الجنيني، لا تتغير حالة مثيلة سوى عدد قليل من الجينات، باستثناء عدد من الجينات التي تُعبر عنها الخلايا الجنسية تحديدًا. [ 44 ] يبدو أن مثيلة الحمض النووي ضرورية للغاية في الخلايا المتمايزة ، حيث أن تعطيل أي من ناقلات مثيل الحمض النووي الثلاثة المختصة يؤدي إلى موت الجنين أو ما بعد الولادة. على النقيض من ذلك، فإن مثيلة الحمض النووي غير ضرورية في أنواع الخلايا غير المتمايزة، مثل الكتلة الخلوية الداخلية للكيسة الأريمية، والخلايا الجرثومية الأولية، أو الخلايا الجذعية الجنينية. وبما أن مثيلة الحمض النووي لا يبدو أنها تنظم بشكل مباشر سوى عدد محدود من الجينات، فإن كيفية تسبب غياب مثيلة الحمض النووي في موت الخلايا المتمايزة لا تزال سؤالاً مفتوحاً.

بسبب ظاهرة البصمة الجينية ، تُوسَم الجينومات الأمومية والأبوية بشكلٍ مختلف، ويجب إعادة برمجتها بشكلٍ صحيح في كل مرة تمر فيها عبر الخلايا الجنسية. لذلك، خلال تكوين الأمشاج ، يجب محو أنماط مثيلة الحمض النووي الأصلية ثنائية الأبوين من الخلايا الجنسية الأولية وإعادة تأسيسها بناءً على جنس الوالد الناقل. بعد الإخصاب، تُزال مثيلة الجينومات الأبوية والأمومية مرة أخرى ثم تُعاد مثيلتها (باستثناء المناطق الميثيلية المختلفة المرتبطة بالجينات المطبوعة). من المرجح أن تكون إعادة البرمجة هذه ضرورية لقدرة الجنين المتكون حديثًا على التمايز إلى أي نوع من الخلايا ومحو التغيرات فوق الجينية المكتسبة. [ 45 ]

في السرطان

يحدث نقص المثيلة الشامل عندما لا ترتبط مجموعات الميثيل بجزر CpG، مما يؤدي إلى التعبير عن جين ورمي في غير موضعه الطبيعي. في الرسم التوضيحي، الخلية 1 سليمة لأنها لا تعاني من نقص المثيلة. ثم نرى مثالًا على نقص المثيلة حيث لا ترتبط مجموعات الميثيل، مما يؤدي إلى التعبير عن جين ورمي وبالتالي تحفيز تطور السرطان. يمكن للمثيلة أيضًا أن تُسكت جينًا كابحًا للورم. في الرسم التوضيحي، نرى أن الخلية 3 سليمة، حيث لا يوجد فرط مثيلة ، مما يعني أن مجموعات الميثيل غير مرتبطة بنشاط ولا تُسكت جينًا كابحًا للورم. أما الخلية 4، فهي سرطانية بسبب فرط المثيلة، مما يؤدي إلى عدم التعبير عن الجين الكابح للورم. [ 46 ]

في العديد من العمليات المرضية، كالسرطان ، تكتسب جزر CpG في محفزات الجينات فرط مثيلة غير طبيعي، مما يؤدي إلى كبت التعبير الجيني الذي قد ينتقل إلى الخلايا الوليدة بعد انقسام الخلية. [ 47 ] وقد اعتُبرت تغيرات مثيلة الحمض النووي (DNA) عنصرًا هامًا في تطور السرطان. وبشكل عام، يظهر نقص المثيلة مبكرًا ويرتبط بعدم استقرار الكروموسومات وفقدان البصمة الجينية، بينما يرتبط فرط المثيلة بالمحفزات وقد ينشأ ثانويًا لكبت الجينات (الجينات الكابتة للأورام)، ولكنه قد يكون هدفًا للعلاج فوق الجيني . [ 48 ] وفي سياقات النمو، فإن للتغيرات الديناميكية في أنماط مثيلة الحمض النووي آثارًا بالغة الأهمية. فعلى سبيل المثال، في براعم أطراف الفئران، ارتبطت التحولات في حالة المثيلة بمراحل مختلفة من تكوين الغضروف ، مما يشير إلى وجود صلة محتملة بين مثيلة الحمض النووي وتقدم بعض عمليات النمو. [ 41 ]

وقد ثبت أيضاً أن نقص مثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم يلعب دوراً في تطور السرطان وانتشاره عبر آليات مختلفة. [ 49 ] وعادةً ما يكون هناك فرط مثيلة في جينات كابتة الأورام ونقص مثيلة في الجينات الورمية . [ 50 ]

بشكل عام، في مراحل تطور السرطان، يتم إسكات أو تنشيط مئات الجينات . ورغم أن إسكات بعض الجينات في السرطانات يحدث عن طريق الطفرات، فإن نسبة كبيرة من إسكات الجينات المسببة للسرطان ناتجة عن تغيرات في مثيلة الحمض النووي (انظر مثيلة الحمض النووي في السرطان ). وعادةً ما تحدث مثيلة الحمض النووي المسببة للإسكات في السرطان في مواقع CpG متعددة ضمن جزر CpG الموجودة في محفزات الجينات المشفرة للبروتينات.

يؤدي تغير التعبير عن الحمض النووي الريبوزي الميكروي (microRNA) إلى إسكات أو تنشيط العديد من الجينات في تطور السرطان (انظر: الحمض النووي الريبوزي الميكروي في السرطان ). ويحدث تغير التعبير عن الحمض النووي الريبوزي الميكروي من خلال فرط/نقص مثيلة مواقع CpG في جزر CpG في المحفزات التي تتحكم في نسخ الحمض النووي الريبوزي الميكروي .

يبدو أن إسكات جينات إصلاح الحمض النووي من خلال مثيلة جزر CpG في محفزاتها أمر بالغ الأهمية في تطور السرطان (انظر مثيلة جينات إصلاح الحمض النووي في السرطان ).

في تصلب الشرايين

تُشير الدراسات إلى أن التعديلات اللاجينية ، مثل مثيلة الحمض النووي، تلعب دورًا في أمراض القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك تصلب الشرايين . في النماذج الحيوانية لتصلب الشرايين، تُظهر الأنسجة الوعائية ، بالإضافة إلى خلايا الدم مثل خلايا الدم أحادية النواة، نقصًا عامًا في المثيلة مع مناطق محددة من فرط المثيلة في جينات معينة. يمكن استخدام تعدد أشكال مثيلة الحمض النووي كمؤشر حيوي مبكر لتصلب الشرايين، نظرًا لوجودها قبل ظهور الآفات، مما قد يوفر أداة مبكرة للكشف المبكر والوقاية من المخاطر. [ 51 ]

يُعدّ كلٌّ من الخلايا الوحيدة والخلايا اللمفاوية من بين أنواع الخلايا المستهدفة بتعدد أشكال مثيلة الحمض النووي، حيث تعاني هذه الخلايا من نقص عام في المثيلة. إحدى الآليات المقترحة وراء هذا النقص العام في المثيلة هي ارتفاع مستويات الهوموسيستين ، مما يُسبب فرط هوموسيستين الدم، وهو عامل خطر معروف لأمراض القلب والأوعية الدموية. تُثبّط المستويات العالية من الهوموسيستين في البلازما إنزيمات مثيلة الحمض النووي، مما يُسبب نقص المثيلة. يؤثر نقص مثيلة الحمض النووي على الجينات التي تُغيّر تكاثر خلايا العضلات الملساء، وتُسبب خللًا في وظيفة الخلايا البطانية، وتزيد من الوسائط الالتهابية، وكلها عوامل حاسمة في تكوين آفات تصلب الشرايين. [ 52 ] كما تُؤدي المستويات العالية من الهوموسيستين إلى فرط مثيلة جزر CpG في منطقة المحفز لجين مستقبلات هرمون الإستروجين ألفا (ERα)، مما يُسبب انخفاض تنظيمه. [ 53 ] يحمي مستقبل هرمون الإستروجين ألفا من تصلب الشرايين بفضل عمله كمثبط للنمو، مما يُبقي خلايا العضلات الملساء في حالة سكون. [ 54 ] وبالتالي، فإن فرط مثيلة مُحفِّز مستقبلات الإستروجين ألفا (ERα) يسمح لخلايا العضلات الملساء في الطبقة الداخلية للشريان بالتكاثر بشكل مفرط، مما يُسهم في تطور الآفة التصلبية. [ 55 ]

يُعدّ ناقل أحادي الكربوكسيلات (MCT3) جينًا آخر يشهد تغيرًا في حالة مثيلته في تصلب الشرايين ، إذ يُنتج بروتينًا مسؤولًا عن نقل اللاكتات وأجسام الكيتون الأخرى خارج أنواع عديدة من الخلايا، بما في ذلك خلايا العضلات الملساء الوعائية. يُلاحظ لدى مرضى تصلب الشرايين زيادة في مثيلة جزر CpG في الإكسون 2، مما يُقلل من التعبير عن بروتين MCT3. يُؤدي انخفاض مستوى MCT3 إلى إعاقة نقل اللاكتات وزيادة تكاثر خلايا العضلات الملساء بشكل ملحوظ، مما يُساهم في تفاقم الآفة التصلبية. أظهرت تجربة خارج الجسم الحي باستخدام عامل إزالة المثيلة ديسيتابين (5-أزا-2-ديوكسي سيتيدين) قدرته على تحفيز التعبير عن MCT3 بطريقة تعتمد على الجرعة، حيث أُزيلت المثيلة من جميع المواقع المفرطة المثيلة في جزيرة CpG في الإكسون 2 بعد العلاج. قد يُشكّل هذا عاملًا علاجيًا جديدًا لتصلب الشرايين، على الرغم من عدم إجراء دراسات بشرية حتى الآن. [ 56 ]

في حالة قصور القلب

بالإضافة إلى تصلب الشرايين المذكور أعلاه، تم تحديد تغيرات جينية محددة في القلب البشري المصاب بقصور القلب. وقد يختلف هذا باختلاف مسببات المرض. فعلى سبيل المثال، في قصور القلب الإقفاري، ارتبطت تغيرات مثيلة الحمض النووي بتغيرات في التعبير الجيني، والتي قد توجه التعبير الجيني المرتبط بتغيرات استقلاب القلب المعروفة. [ 57 ] يجب استكشاف أشكال أخرى من قصور القلب (مثل اعتلال عضلة القلب السكري) والأمراض المصاحبة (مثل السمنة) لمعرفة مدى شيوع هذه الآليات. والأكثر إثارة للدهشة، أن هذه التغيرات في مثيلة الحمض النووي في القلب البشري المصاب بقصور القلب ترتبط بالعرق والحالة الاجتماعية والاقتصادية، مما يؤثر بشكل أكبر على كيفية تغير التعبير الجيني، [ 58 ] وقد يؤثر على كيفية علاج قصور القلب لدى الفرد.

في الشيخوخة

في البشر والثدييات الأخرى، يمكن استخدام مستويات مثيلة الحمض النووي لتقدير عمر الأنسجة وأنواع الخلايا بدقة، مما يشكل ساعة جينية دقيقة . [ 59 ]

أظهرت دراسة طولية أجريت على أطفال توائم أنه بين سن الخامسة والعاشرة، كان هناك تباين في أنماط المثيلة نتيجة لتأثيرات بيئية وليست وراثية. [ 60 ] ويُلاحظ انخفاض عام في مثيلة الحمض النووي أثناء الشيخوخة. [ 50 ]

في دراسة حللت الميثيلوم الكامل للحمض النووي لخلايا CD4 + T لدى حديثي الولادة، وشخص يبلغ من العمر 26 عامًا، وشخص يبلغ من العمر 103 أعوام، لوحظ أن فقدان الميثيلوم يتناسب طرديًا مع العمر. [ 61 ] وقد غطت مواقع CpG منخفضة الميثيلوم التي لوحظت في الحمض النووي للمعمرين، مقارنةً بحديثي الولادة، جميع الأجزاء الجينومية (المحفزات، والمناطق بين الجينات ، والمناطق الداخلية ، والمناطق الخارجية ). [ 61 ] ومع ذلك، تصبح بعض الجينات مفرطة الميثيلوم مع التقدم في العمر، بما في ذلك جينات مستقبلات الإستروجين ، وp16 ، وعامل النمو الشبيه بالأنسولين 2 ، [ 50 ] و ELOVL2 [ 62 ] و FHL2 [ 63 ].

في التمرين

أظهرت الدراسات أن التمارين عالية الكثافة تؤدي إلى انخفاض مثيلة الحمض النووي في العضلات الهيكلية. [ 64 ] انخفضت مثيلة مُحفِّزات PGC -1α و PDK4 مباشرةً بعد التمارين عالية الكثافة، بينما لم تنخفض مثيلة PPAR-δ إلا بعد ثلاث ساعات من التمرين. [ 64 ] في الوقت نفسه، أدى ستة أشهر من التمارين الرياضية لدى رجال في منتصف العمر كانوا خاملين سابقًا إلى زيادة المثيلة في الأنسجة الدهنية . [ 65 ] وأظهرت إحدى الدراسات احتمال زيادة مثيلة الحمض النووي الجينومي الشامل لخلايا الدم البيضاء مع زيادة النشاط البدني لدى غير المنحدرين من أصول إسبانية. [ 66 ]

في تمايز الخلايا البائية

أظهرت دراسةٌ بحثت في ميثيلوم الخلايا البائية خلال دورة تمايزها، باستخدام تسلسل البيسلفيت للجينوم الكامل (WGBS)، وجود نقص في الميثيلية من المراحل المبكرة إلى المراحل الأكثر تمايزًا. ويُلاحظ أكبر فرق في الميثيلية بين مراحل خلايا المركز الجرثومي البائية وخلايا الذاكرة البائية. علاوة على ذلك، أظهرت هذه الدراسة وجود تشابه بين أورام الخلايا البائية والخلايا البائية طويلة الأمد في بصمات ميثيلية الحمض النووي. [ 18 ]

في الدماغ

تُلخص مراجعتان الأدلة التي تُشير إلى أهمية تغيرات مثيلة الحمض النووي في خلايا الدماغ العصبية في التعلم والذاكرة. [ 67 ] [ 68 ] يُعدّ التكييف الخوفي السياقي (أحد أشكال التعلم الترابطي) في الحيوانات، مثل الفئران والجرذان، سريعًا وقويًا للغاية في تكوين الذكريات. [ 69 ] في الفئران [ 70 ] والجرذان [ 71 ] ، يرتبط التكييف الخوفي السياقي، في غضون 1-24 ساعة، بتغيرات في مثيلة آلاف السيتوزينات في جينات خلايا الحصين . بعد 24 ساعة من التكييف الخوفي السياقي، تكون 9.2% من الجينات في خلايا الحصين لدى الجرذان مُثيلة بشكل مختلف. [ 71 ] في الفئران، [ 70 ] عند فحصها بعد أربعة أسابيع من التكييف، وُجد أن مثيلة وإزالة مثيلة الحصين قد عادت إلى حالتها الأصلية. يُعدّ الحصين ضروريًا لتكوين الذكريات، لكن الذكريات لا تُخزّن فيه. في هذه الفئران، وبعد أربعة أسابيع من التكييف الشرطي للخوف السياقي، لوحظت تغيرات كبيرة في مثيلة وإزالة مثيلة مواقع CpG في الخلايا العصبية القشرية أثناء الحفاظ على الذاكرة، حيث وُجد 1223 جينًا مختلفًا في مثيلة الحمض النووي في قشرة الحزام الأمامي. [ 70 ] وقد لُخِّصت الآليات التي توجه مثيلة وإزالة مثيلة الحمض النووي في الحصين أثناء تكوين الذاكرة في عام 2022. [ 72 ] وأشارت تلك المراجعة أيضًا إلى الآليات التي أدت من خلالها أنماط المثيلة الجديدة إلى ظهور أنماط جديدة من التعبير عن الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA). ثم نُقلت هذه الحموض النووية الريبوزية الرسولية الجديدة بواسطة جسيمات البروتين النووي الريبوزي الرسول (الحبيبات العصبية) إلى مشابك الخلايا العصبية، حيث تُترجم إلى بروتينات. [ 72 ] ويبدو أن التغيرات النشطة في مثيلة وإزالة مثيلة الحمض النووي العصبي تعمل كعوامل تحكم في التوسع المشبكي ونقل مستقبلات الغلوتامات في التعلم وتكوين الذاكرة . [ 67 ]

إنزيمات نقل ميثيل الحمض النووي (في الثدييات)

المسارات المحتملة لمثيلة السيتوزين وإزالة مثيلته. الاختصارات: S-أدينوزيل-L-هوموسيستين ( SAH )، S-أدينوزيل-L-ميثيونين ( SAM )، ناقل مثيل الحمض النووي ( DNA MTase )، جليكوزيلاز يوراسيل-DNA ( UNG )

في خلايا الثدييات، تحدث عملية مثيلة الحمض النووي بشكل رئيسي في الموضع C5 من ثنائيات النوكليوتيدات CpG، ويتم ذلك بواسطة فئتين عامتين من الأنشطة الإنزيمية - مثيلة الصيانة والمثيلة الجديدة . [ 73 ]

يُعدّ نشاط مثيلة الحمض النووي ضروريًا للحفاظ على مثيلة الحمض النووي بعد كل دورة تضاعف خلوية. فبدون إنزيم ناقل مثيل الحمض النووي (DNMT)، ستنتج آلية التضاعف نفسها خيوطًا جديدة غير مثيلة، مما يؤدي بمرور الوقت إلى إزالة المثيلة بشكل تلقائي. يُعتقد أن DNMT1 هو ناقل المثيل المسؤول عن نسخ أنماط مثيلة الحمض النووي إلى الخيوط الجديدة أثناء تضاعف الحمض النووي. تُصبح نماذج الفئران التي حُذفت منها نسختا DNMT1 مميتة جنينيًا في اليوم التاسع تقريبًا، نظرًا لضرورة نشاط DNMT1 لنمو خلايا الثدييات.

يُعتقد أن إنزيمي DNMT3A و DNMT3B هما إنزيمات ميثيل ترانسفيراز الجديدة التي تُنشئ أنماط مثيلة الحمض النووي في المراحل المبكرة من النمو. أما DNMT3L فهو بروتين مُماثل لإنزيمات DNMT3 الأخرى، ولكنه يفتقر إلى النشاط التحفيزي. وبدلاً من ذلك، يُساعد DNMT3L إنزيمات ميثيل ترانسفيراز الجديدة عن طريق زيادة قدرتها على الارتباط بالحمض النووي وتحفيز نشاطها. تمتلك الفئران والجرذان إنزيم ميثيل ترانسفيراز جديدًا وظيفيًا ثالثًا يُسمى DNMT3C، والذي تطور كنظير لـ Dnmt3b من خلال تضاعف متتالي في السلف المشترك لقوارض الفأرية. يُحفز DNMT3C مثيلة مُحفزات العناصر القابلة للنقل خلال المراحل المبكرة من تكوين الحيوانات المنوية، وهو نشاط ثبتت أهميته في كبت هذه العناصر فوق الجينية وخصوبة الذكور. [ 74 ] [ 75 ] لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت الثدييات الأخرى التي لا تمتلك DNMT3C (مثل البشر) تعتمد على DNMT3B أو DNMT3A لمثيلة العناصر القابلة للنقل في الخلايا الجنسية. أخيرًا، تم تحديد DNMT2 (TRDMT1) كمتماثل لإنزيم مثيل ترانسفيراز الحمض النووي، ويحتوي على جميع الأنماط التسلسلية العشرة المشتركة بين جميع إنزيمات مثيل ترانسفيراز الحمض النووي؛ ومع ذلك، فإن DNMT2 (TRDMT1) لا يقوم بمثيلة الحمض النووي، بل يقوم بمثيلة السيتوزين-38 في حلقة مضاد الكودون لحمض الأسبارتيك الناقل. [ 76 ]

بما أن بعض جينات كبح الأورام تُكبت بفعل مثيلة الحمض النووي أثناء التسرطن ، فقد بُذلت محاولات لإعادة التعبير عن هذه الجينات عن طريق تثبيط إنزيمات DNMT. يُعد 5-أزا-2'-ديوكسي سيتيدين ( ديسيتابين ) نظيرًا للنيوكليوزيد يُثبط إنزيمات DNMT عن طريق احتجازها في مُركب تساهمي على الحمض النووي، وذلك بمنع خطوة الإزالة بيتا في عملية التحفيز، مما يؤدي إلى تحلل الإنزيمات. مع ذلك، لكي يكون الديسيتابين فعالًا، يجب دمجه في جينوم الخلية، وهو ما قد يُسبب طفرات في الخلايا الوليدة إذا لم تمت الخلية. إضافةً إلى ذلك، يُعد الديسيتابين سامًا لنخاع العظم، مما يُحد من نطاق فعاليته العلاجية. وقد أدت هذه المعوقات إلى تطوير علاجات الحمض النووي الريبوزي المضاد (antisense RNA) التي تستهدف إنزيمات DNMT عن طريق تحطيم الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخاص بها ومنع ترجمته . مع ذلك، لا يزال من غير الواضح حاليًا ما إذا كان استهداف DNMT1 وحده كافيًا لإعادة تنشيط جينات كبح الأورام المُكبتة بفعل مثيلة الحمض النووي.

في النباتات

أُحرز تقدم ملحوظ في فهم مثيلة الحمض النووي في نبات الأرابيدوبسيس ثاليانا ، وهو نبات نموذجي . تختلف مثيلة الحمض النووي في النباتات عن مثيلتها في الثدييات: فبينما تحدث مثيلة الحمض النووي في الثدييات بشكل رئيسي على نيوكليوتيد السيتوزين في موقع CpG ، يمكن مثيلة السيتوزين في النباتات في مواقع CpG وCpHpG وCpHpH، حيث يمثل H أي نيوكليوتيد باستثناء الجوانين. [ 77 ] عمومًا، يتميز الحمض النووي للأرابيدوبسيس بمثيلة عالية، وقدّر تحليل مطياف الكتلة أن 14% من السيتوزينات مُعدّلة. [ 9 ] : ملخص. لاحقًا، أشارت بيانات تسلسل البيسلفيت إلى أن حوالي 25% من مواقع CG في الأرابيدوبسيس مثيلة، لكن هذه المستويات تختلف باختلاف الموقع الجغرافي لسلالات الأرابيدوبسيس (النباتات في الشمال أكثر مثيلة من النباتات في الجنوب). [ 78 ]

تُعدّ إنزيمات ميثيل ترانسفيراز الحمض النووي الرئيسية في نبات الأرابيدوبسيس ، والتي تنقل مجموعات الميثيل وتربطها تساهميًا بالحمض النووي، هي DRM2 وMET1 وCMT3. يتشابه بروتينا DRM2 وMET1 بشكل كبير مع إنزيمات ميثيل ترانسفيراز DNMT3 وDNMT1 في الثدييات، على التوالي، بينما يُعدّ بروتين CMT3 خاصًا بالمملكة النباتية. يوجد حاليًا فئتان من إنزيمات ميثيل ترانسفيراز الحمض النووي: 1) فئة "دي نوفو" أو الإنزيمات التي تُنشئ علامات ميثيل جديدة على الحمض النووي؛ 2) فئة "الصيانة" التي تتعرف على علامات الميثيل على السلسلة الأصلية من الحمض النووي وتنقل ميثيلًا جديدًا إلى السلاسل الوليدة بعد تضاعف الحمض النووي. يُعدّ DRM2 الإنزيم الوحيد الذي ثبت تورطه كإنزيم ميثيل ترانسفيراز الحمض النووي من فئة "دي نوفو" . كما ثبت أيضًا أن DRM2، إلى جانب MET1 وCMT3، يشارك في الحفاظ على علامات الميثيل خلال تضاعف الحمض النووي. [ 79 ] يتم التعبير عن ناقلات ميثيل الحمض النووي الأخرى في النباتات ولكن ليس لها وظيفة معروفة (انظر قاعدة بيانات الكروماتين ).

تتفاوت مستويات مثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم بشكل كبير بين أنواع النباتات، وتميل سيتوزينات نبات الرشاد (Arabidopsis) إلى أن تكون أقل مثيلة من مثيلاتها في النباتات الأخرى. على سبيل المثال، حوالي 92.5% من سيتوزينات CpG مثيلة في نبات البنجر (Beta vulgaris) . [ 80 ] كما تختلف أنماط المثيلة بين سياقات تسلسل السيتوزين؛ فعمومًا، تكون مثيلة CpG أعلى من مثيلة CHG وCHH، ويمكن العثور على مثيلة CpG في كل من الجينات النشطة والعناصر القابلة للنقل، بينما تقتصر مثيلة CHG وCHH عادةً على العناصر القابلة للنقل الصامتة. [ 81 ] [ 77 ]

لا يزال من غير الواضح كيف تحدد الخلية مواقع مثيلة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الجديدة ، ولكن تشير الأدلة إلى أن مثيلة الحمض النووي الريبوزي الموجهة بالحمض النووي الريبوزي (RdDM) تلعب دورًا في بعض المواقع. في RdDM، تُنتَج نسخ محددة من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) من قالب الحمض النووي الريبوزي الجينومي، ويُشكِّل هذا الحمض النووي الريبوزي تراكيب ثانوية تُسمى جزيئات الحمض النووي الريبوزي ثنائية السلاسل. [ 82 ] تُوجِّه جزيئات الحمض النووي الريبوزي ثنائية السلاسل، عبر مسارات الحمض النووي الريبوزي المتداخل الصغير ( siRNA ) أو الحمض النووي الريبوزي الميكروي ( miRNA )، مثيلة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الجديدة للموقع الجينومي الأصلي الذي أنتج الحمض النووي الريبوزي. [ 82 ] يُعتقد أن هذا النوع من الآليات مهم في الدفاع الخلوي ضد فيروسات الحمض النووي الريبوزي و/أو العناصر المتحركة ، وكلاهما غالبًا ما يُشكِّل حمضًا نوويًا ريبوزيًا ثنائي السلاسل قد يكون مُطفرًا لجينوم الخلية المضيفة. من خلال مثيلة مواقعها الجينومية، عبر آلية لا تزال غير مفهومة جيدًا، يتم إيقافها وتصبح غير نشطة في الخلية، مما يحمي الجينوم من تأثيرها المُطفر. في الآونة الأخيرة، تم وصف أن مثيلة الحمض النووي هي المحدد الرئيسي لتكوين المزارع الجنينية من الأجزاء النباتية في النباتات الخشبية وتعتبر الآلية الرئيسية التي تفسر ضعف استجابة الأجزاء النباتية الناضجة للتكوين الجنيني الجسدي في النباتات (Isah 2016).

في الحشرات

تُظهر رتب متنوعة من الحشرات أنماطًا مختلفة من مثيلة الحمض النووي، من مستويات شبه معدومة في الذباب إلى مستويات منخفضة في الفراشات ومستويات أعلى في البق الحقيقي وبعض الصراصير (تصل إلى 14% من جميع مواقع CG في صرصور Blattella asahinai ). [ 83 ]

تم اكتشاف مثيلة الحمض النووي الوظيفية في نحل العسل. [ 84 ] [ 85 ] توجد علامات مثيلة الحمض النووي بشكل رئيسي على جسم الجين، والآراء الحالية حول وظيفة مثيلة الحمض النووي هي تنظيم الجينات عبر التضفير البديل. [ 86 ]

مستويات مثيلة الحمض النووي في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر) تكاد تكون معدومة. [ 87 ] تشير الطرق الحساسة المطبقة على الحمض النووي لذبابة الفاكهة إلى مستويات تتراوح بين 0.1 و0.3% من إجمالي السيتوزين. [ 88 ] وجدت دراسة أجريت عام 2014 أن المستوى المنخفض للمثيلة في ذباب الفاكهة يظهر "في أنماط قصيرة محددة، وهو مستقل عن نشاط إنزيم DNMT2". [ 89 ] علاوة على ذلك، أثبتت طرق قياس الطيف الكتلي عالية الحساسية [ 90 ] وجود مستويات منخفضة (0.07%) ولكنها ذات دلالة إحصائية من مثيلة الأدينين خلال المراحل المبكرة من تكوين جنين ذبابة الفاكهة.

في الفطريات

تحتوي العديد من الفطريات على مستويات منخفضة (من 0.1 إلى 0.5%) من مثيلة السيتوزين، بينما تصل نسبة مثيلة السيتوزين في جينوم فطريات أخرى إلى 5%. [ 91 ] ويبدو أن هذه النسبة تختلف بين الأنواع وبين عزلات النوع الواحد. [ 92 ] كما توجد أدلة على أن مثيلة الحمض النووي قد تُسهم في التحكم في التعبير الجيني في الفطريات وفقًا لحالة معينة. مع ذلك، عند حد كشف يبلغ 250 أتومول باستخدام مطياف الكتلة فائق الحساسية، لم يتم تأكيد مثيلة الحمض النووي في أنواع الخميرة وحيدة الخلية مثل Saccharomyces cerevisiae أو Schizosaccharomyces pombe ، مما يشير إلى أن الخمائر لا تمتلك هذا التعديل في الحمض النووي. [ 9 ] : ملخص

على الرغم من أن خميرة البيرة ( Saccharomyces ) وخميرة الانشطار ( Schizosaccharomyces ) وفطر Aspergillus flavus [ 93 ] لا تُظهر مثيلة الحمض النووي (DNA) قابلة للكشف، فإن الفطر الخيطي النموذجي Neurospora crassa يمتلك نظام مثيلة مُحددًا بدقة. [ 94 ] تتحكم عدة جينات في المثيلة في Neurospora، وتؤدي طفرة إنزيم ناقل مثيل الحمض النووي، dim-2 ، إلى إزالة جميع مثيلة الحمض النووي، لكنها لا تؤثر على النمو أو التكاثر الجنسي . في حين أن جينوم Neurospora يحتوي على القليل من الحمض النووي المتكرر، فإن نصف المثيلة يحدث في الحمض النووي المتكرر، بما في ذلك بقايا العناصر المتحركة والحمض النووي المركزي. إن القدرة على تقييم ظواهر مهمة أخرى في خلفية وراثية تفتقر إلى إنزيم مثيلة الحمض النووي تجعل من Neurospora نظامًا مهمًا لدراسة مثيلة الحمض النووي.

في حقيقيات النوى الأخرى

يكاد مثيلة الحمض النووي أن يكون معدومًا في فطر Dictyostelium discoideum [ 95 ]، حيث يبدو أنه يحدث بنسبة 0.006% تقريبًا من السيتوزين. [ 6 ] في المقابل، ينتشر مثيلة الحمض النووي على نطاق واسع في فطر Physarum polycephalum [ 96 ]، حيث يشكل 5-ميثيل سيتوزين ما يصل إلى 8% من إجمالي السيتوزين. [ 4 ]

في البكتيريا

جميع أنواع مثيلة الحمض النووي في بدائيات النوى . في بعض الكائنات بدائية النوى، تتواجد جميع أنواع مثيلة الحمض النووي الثلاثة المعروفة سابقًا (ميثيل سيتوزين-N4: m4C، ميثيل سيتوزين-5: m5C، وميثيل أدينين-N6: m6A). يُعرض هنا ستة أمثلة، اثنان منها ينتميان إلى نطاق العتائق ، وأربعة إلى نطاق البكتيريا . المعلومات مأخوذة من بلو وآخرون (2016). [ 97 ] يُظهر العمود الأيسر أسماء أنواع الكائنات الحية، بينما يُظهر العمود الأيمن أمثلة على أنماط مثيلة الحمض النووي. [ 98 ]

تتم عملية مثيلة الأدينين أو السيتوزين بواسطة أنظمة تعديل التقييد في عدد من البكتيريا ، حيث تُضاف المثيلة بشكل دوري إلى تسلسلات محددة من الحمض النووي في جميع أنحاء الجينوم. [ 99 ] إنزيم المثيلة هو الإنزيم الذي يتعرف على تسلسل محدد ويضيف المثيلة إلى إحدى القواعد الموجودة في هذا التسلسل أو بالقرب منه. أما الحمض النووي الغريب (الذي لا يُضاف إليه المثيلة بهذه الطريقة) والذي يدخل إلى الخلية، فيتم تحليله بواسطة إنزيمات تقييد خاصة بالتسلسل ، ثم يُقطع. لا تتعرف هذه الإنزيمات على الحمض النووي الجينومي البكتيري. تعمل مثيلة الحمض النووي الأصلي كنوع من نظام المناعة البدائي، مما يسمح للبكتيريا بحماية نفسها من العدوى بواسطة العاثيات .

إنزيم ميثيل ترانسفيراز الأدينين في الحمض النووي لبكتيريا الإشريكية القولونية (Dam) هو إنزيم يبلغ وزنه الجزيئي حوالي 32 كيلو دالتون، ولا ينتمي إلى نظام التقييد/التعديل. تسلسل التعرف المستهدف لإنزيم Dam في الإشريكية القولونية هو GATC، حيث تحدث عملية المَثْيَلَة عند الموضع N6 للأدينين في هذا التسلسل (G meATC). كما تؤثر أزواج القواعد الثلاثة المحيطة بكل جانب من هذا الموقع على ارتباط الحمض النووي بإنزيم Dam. يلعب إنزيم Dam أدوارًا رئيسية متعددة في العمليات البكتيرية، بما في ذلك إصلاح عدم تطابق القواعد، وتوقيت تضاعف الحمض النووي، والتعبير الجيني. نتيجةً لتضاعف الحمض النووي، تتغير حالة مواقع GATC في جينوم الإشريكية القولونية من مُثْيَلَة بالكامل إلى مُثْيَلَة جزئيًا. ويعود ذلك إلى أن الأدينين المُدخَل في سلسلة الحمض النووي الجديدة يكون غير مُثْيَلَ. تحدث إعادة المَثْيَلَة في غضون ثانيتين إلى أربع ثوانٍ، يتم خلالها إصلاح أخطاء التضاعف في السلسلة الجديدة. تُعد المَثْيَلَة، أو غيابها، المؤشر الذي يسمح لجهاز إصلاح الخلية بالتمييز بين السلسلة الأصلية والسلسلة الوليدة. لقد ثبت أن تغيير نشاط إنزيم Dam في البكتيريا يؤدي إلى زيادة معدل الطفرات التلقائية. كما تتأثر حيوية البكتيريا سلبًا في طفرات إنزيم Dam التي تفتقر أيضًا إلى بعض إنزيمات إصلاح الحمض النووي الأخرى، مما يقدم دليلًا إضافيًا على دور إنزيم Dam في إصلاح الحمض النووي.

إحدى مناطق الحمض النووي التي تحافظ على حالتها نصف الميثيلية لفترة أطول هي منشأ التضاعف ، الذي يحتوي على وفرة من مواقع GATC. يُعدّ هذا الأمر أساسيًا في آلية البكتيريا لتحديد توقيت تضاعف الحمض النووي. يرتبط بروتين SeqA بمنشأ التضاعف، فيعزله ويمنع بالتالي عملية الميثيل. ولأن منشأ التضاعف نصف الميثيلية يكون غير نشط، فإن هذه الآلية تحدّ من تضاعف الحمض النووي إلى مرة واحدة في كل دورة خلوية.

يُنظَّم التعبير عن بعض الجينات، مثل تلك المسؤولة عن تكوين الشعيرات في بكتيريا الإشريكية القولونية ، عن طريق مثيلة مواقع GATC في منطقة المحفز الخاصة بمجموعة الجينات. وتُحدِّد الظروف البيئية للخلايا بعد تضاعف الحمض النووي ما إذا كان إنزيم Dam ممنوعًا من مثيلة منطقة قريبة أو بعيدة عن منطقة المحفز. وبمجرد اكتمال نمط المثيلة، يُثبَّت نسخ جين الشعيرات في وضع التشغيل أو الإيقاف حتى يتضاعف الحمض النووي مرة أخرى. في بكتيريا الإشريكية القولونية ، تلعب مجموعات جينات الشعيرات هذه أدوارًا مهمة في ضراوة البكتيريا المسببة لالتهابات المسالك البولية. وقد اقتُرح أن مثبطات إنزيم Dam قد تعمل كمضادات حيوية.

من جهة أخرى، يستهدف إنزيم ميثيلاز السيتوزين في الحمض النووي مواقع CCAGG وCCTGG لمثيلة السيتوزين عند الموضع C5 (C meC(A/T) GG). أما إنزيم الميثيلاز الآخر، EcoKI، فيتسبب في مثيلة الأدينين في التسلسلات AAC(N 6 )GTGC وGCAC(N 6 )GTT.

في بكتيريا كلوستريديوم ديفيسيل ، تبين أن مثيلة الحمض النووي في النمط المستهدف CAAAAA تؤثر على التبوغ ، وهي خطوة أساسية في انتقال المرض، بالإضافة إلى طول الخلية، وتكوين الأغشية الحيوية، واستعمار المضيف. [ 100 ]

الاستنساخ الجزيئي

معظم السلالات المستخدمة من قبل علماء الأحياء الجزيئية مشتقة من الإشريكية القولونية K-12، وتحتوي على كل من إنزيمي Dam وDcm، ولكن توجد سلالات متوفرة تجاريًا تفتقر إلى كليهما (dam-/dcm-). في الواقع، من الممكن إزالة مثيلة الحمض النووي المستخلص من سلالات dam+/dcm+ عن طريق تحويلها إلى سلالات dam-/dcm-. وهذا من شأنه أن يساعد في هضم التسلسلات التي لا تتعرف عليها إنزيمات التقييد الحساسة للمثيلة. [ 101 ] [ 102 ]

يستطيع إنزيم القطع DpnI التعرف على مواقع 5'-GmeATC-3' وهضم الحمض النووي الميثيلي. ونظرًا لقصر هذا النمط، فإنه يتكرر بكثرة في التسلسلات بشكل عشوائي، ولذلك فإن استخدامه الأساسي للباحثين هو تحليل الحمض النووي القالب بعد تفاعلات البلمرة المتسلسلة (PCR) (حيث تفتقر نواتج تفاعل البلمرة المتسلسلة إلى الميثلة، لعدم وجود إنزيمات الميثيلاز في التفاعل). وبالمثل، فإن بعض إنزيمات القطع المتوفرة تجاريًا حساسة للميثلة في مواقع القطع الخاصة بها، ويجب، كما ذُكر سابقًا، استخدامها على الحمض النووي الذي يمر عبر سلالة dam-/dcm- للسماح بالقطع.

كشف

يمكن الكشف عن مثيلة الحمض النووي من خلال الاختبارات التالية المستخدمة حاليًا في البحث العلمي: [ 103 ]

  • يُعدّ قياس الطيف الكتلي طريقة تحليلية حساسة وموثوقة للكشف عن مثيلة الحمض النووي. ومع ذلك، لا يُقدّم قياس الطيف الكتلي، بشكل عام، معلومات كافية حول سياق تسلسل المثيلة، مما يحدّ من قدرته على دراسة وظيفة هذا التعديل في الحمض النووي.
  • تعتمد تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل الخاص بالمثيلة (MSP) على تفاعل كيميائي بين بيسلفيت الصوديوم والحمض النووي، حيث يتم تحويل السيتوزينات غير المثيلة في ثنائيات نيوكليوتيدات CpG إلى يوراسيل أو UpG، متبوعًا بتفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدي . [ 104 ] مع ذلك، لا يتم تحويل السيتوزينات المثيلة في هذه العملية، ويتم تصميم البادئات لتتداخل مع موقع CpG المطلوب، مما يسمح بتحديد حالة المثيلة على أنها مثيلة أو غير مثيلة.
  • يُعدّ تسلسل الجينوم الكامل باستخدام البيسلفيت ، والمعروف أيضًا باسم BS-Seq، تحليلًا عالي الإنتاجية لمثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم. ويعتمد هذا التحليل على تحويل الحمض النووي الجينومي باستخدام بيسلفيت الصوديوم، والذي يُسلسل بعد ذلك على منصة تسلسل من الجيل التالي . ثم تُعاد محاذاة التسلسلات المُستحصلة مع الجينوم المرجعي لتحديد حالة مثيلة ثنائيات نيوكليوتيدات CpG بناءً على حالات عدم التطابق الناتجة عن تحويل السيتوزينات غير المثيلة إلى يوراسيل.
  • يعمل تسلسل الميثيل الإنزيمي (EM-seq) بطريقة مشابهة لتسلسل البيسلفيت، ولكنه يستخدم إنزيمي APOBEC و TET2 لإزالة مجموعة الأمين من السيتوزين غير الميثيلي وتحويله إلى يوراسيل قبل التسلسل. وتكون مكتبات EM-seq أقل عرضة لتلف الحمض النووي من المكتبات المعالجة بالبيسلفيت. [ 105 ]
  • تُعرف تقنية تسلسل البيسلفيت ذات التمثيل المُخفَّض ، أو اختصارًا RRBS، بعدة بروتوكولات فعّالة. كان أول بروتوكول RRBS يُسمى RRBS، ويهدف إلى تسلسل حوالي 10% من الميثيلوم، ويتطلب وجود جينوم مرجعي. لاحقًا، ظهرت بروتوكولات أخرى قادرة على تسلسل جزء أصغر من الجينوم وزيادة عدد العينات المُجمَّعة. كان EpiGBS أول بروتوكول يسمح بتسلسل 96 عينة في مسار واحد من تسلسل Illumina، حيث لم يعد الجينوم المرجعي ضروريًا. وقد مكّن بناء مرجع جديد من قراءات Watson وCrick من إجراء فحص متزامن للجينومات المفردة المتغيرة (SNPs) والجينومات المفردة المتغيرة (SMPs) على مستوى السكان.
  • يعتمد اختبار HELP على القدرة التفاضلية لإنزيمات التقييد على التعرف على مواقع CpG DNA الميثيلية وغير الميثيلية وفصلها.
  • اختبار GLAD-PCR ، الذي يعتمد على نوع جديد من الإنزيمات - إنزيمات نووية داخلية موجهة للميثيل خاصة بالموقع، والتي تحلل الحمض النووي الميثيلي فقط.
  • تعتمد فحوصات ChIP-on-chip على قدرة الأجسام المضادة المُحضرة تجارياً على الارتباط بالبروتينات المرتبطة بمثيلة الحمض النووي مثل MeCP2.
  • المسح الجينومي باستخدام المعالم المحددة للتقييد ، وهو فحص معقد ونادر الاستخدام يعتمد على التعرف التفاضلي لإنزيمات التقييد على مواقع CpG الميثيلية وغير الميثيلية؛ ويشبه هذا الفحص في مفهومه فحص HELP.
  • يستخدم الترسيب المناعي للحمض النووي الميثيلي (MeDIP)، على غرار الترسيب المناعي للكروماتين ، لعزل أجزاء الحمض النووي الميثيلي لإدخالها في طرق الكشف عن الحمض النووي مثل المصفوفات الدقيقة للحمض النووي (MeDIP-chip) أو تسلسل الحمض النووي (MeDIP-seq).
  • التسلسل الناري للحمض النووي المعالج بالبيسلفيت. يتم في هذه العملية تسلسل منتج تضخيم الحمض النووي باستخدام بادئ أمامي عادي وبادئ عكسي مُؤَشَّر بالبيوتين لتضخيم الجين المطلوب. يقوم جهاز التسلسل الناري بتحليل العينة عن طريق فصل سلسلتي الحمض النووي وإضافة نيوكليوتيد واحد في كل مرة إلى المزيج وفقًا لتسلسل يُحدده المستخدم. في حال وجود عدم تطابق، يتم تسجيله وحساب نسبة الحمض النووي الذي يحتوي على هذا عدم التطابق. وهذا يُعطي المستخدم نسبة المثيلة لكل جزيرة CpG.
  • اختبار الضوء المتقطع الجزيئي لنشاط ميثيل ترانسفيراز الأدينين في الحمض النووي - وهو اختبار يعتمد على خصوصية إنزيم التقييد DpnI لمواقع GATC الميثيلية بالكامل (ميثلة الأدينين) في قليل النوكليوتيدات الموسوم بصبغة فلورية ومثبط. يقوم ميثيل ترانسفيراز الأدينين بميثلة قليل النوكليوتيدات، مما يجعله ركيزة لإنزيم DpnI. يؤدي قطع قليل النوكليوتيدات بواسطة DpnI إلى زيادة في الفلورة. [ 106 ] [ 107 ]
  • تُشبه تقنية التلطيخ الجنوبي الحساسة للميثيل اختبار HELP، إلا أنها تستخدم تقنيات التلطيخ الجنوبي لفحص الاختلافات الجينية في الميثيل باستخدام الهضم الإنزيمي. تُستخدم هذه التقنية لتقييم الميثيل الموضعي بالقرب من موقع ارتباط المجس.
  • تُستخدم بروتينات ربط ميثيل CpG (MBPs) والبروتينات المدمجة التي تحتوي على نطاق ربط الميثيل (MBD) فقط لفصل الحمض النووي الأصلي إلى أجزاء مثيلة وغير مثيلة. ويمكن تحديد نسبة مثيلة جزر CpG الفردية عن طريق قياس كمية الهدف في كل جزء. ويمكن تحقيق حساسية كشف فائقة في أنسجة FFPE باستخدام الكشف القائم على النسخ.
  • تحليل الذوبان عالي الدقة (HRM أو HRMA) هو تقنية تحليلية تُجرى بعد تفاعل البوليميراز المتسلسل ( PCR ). يُعالج الحمض النووي المستهدف ببيسلفيت الصوديوم، الذي يحوّل السيتوزينات غير المُمَثْيَلَة كيميائيًا إلى يوراسيل، بينما تبقى السيتوزينات المُمَثْيَلَة محفوظة. ثم يُجرى تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل باستخدام بادئات مُصممة لتضخيم كلٍ من القوالب المُمَثْيَلَة وغير المُمَثْيَلَة. بعد هذا التضخيم، تحتوي تسلسلات الحمض النووي عالية المَثْيَلَة على عدد أكبر من مواقع CpG مقارنةً بالقوالب غير المُمَثْيَلَة، مما ينتج عنه درجة حرارة ذوبان مختلفة يمكن استخدامها في الكشف الكمي عن المَثْيَلَة. [ 108 ] [ 109 ]
  • إعادة بناء مثيلة الحمض النووي القديم، هي طريقة لإعادة بناء مثيلة الحمض النووي بدقة عالية من عينات الحمض النووي القديم. تعتمد هذه الطريقة على عمليات التحلل الطبيعية التي تحدث في الحمض النووي القديم: فمع مرور الوقت، تتحلل السيتوزينات المثيلة إلى ثايمينات، بينما تتحلل السيتوزينات غير المثيلة إلى يوراسيلات. استُخدم هذا التباين في إشارات التحلل لإعادة بناء خرائط المثيلة الكاملة لإنسان نياندرتال وإنسان دينيسوفان . [ 110 ] في سبتمبر 2019، نشر باحثون طريقة جديدة لاستنتاج السمات المورفولوجية من بيانات مثيلة الحمض النووي. تمكن الباحثون من إثبات أن ربط الجينات المُثبَّطة بالأنماط الظاهرية للأمراض أحادية الجين، حيث تتأثر نسخة واحدة أو نسختان من الجين، يسمح بدقة تصل إلى 85% في إعادة بناء السمات التشريحية مباشرةً من خرائط مثيلة الحمض النووي. [ 111 ]
  • اختبار تمديد البادئ أحادي النوكليوتيد الحساس للمثيلة (msSNuPE)، والذي يستخدم بادئات داخلية ترتبط مباشرة بالطرف 5' من النوكليوتيد المراد الكشف عنه. [ 112 ]
  • يقيس اختبار مثيلة الحمض النووي (Illumina Methylation Assay) مثيلة الحمض النووي في مواقع محددة باستخدام تهجين المصفوفات. يُهجن الحمض النووي المعالج بالبيسلفيت مع مجسات على رقائق "BeadChips". ويُستخدم تمديد القاعدة المفردة باستخدام مجسات موسومة لتحديد حالة مثيلة المواقع المستهدفة. [ 113 ] في عام 2016، أُصدرت رقاقة Infinium MethylationEPIC BeadChip، التي تفحص أكثر من 850,000 موقع مثيلة عبر الجينوم البشري. [ 114 ]
  • يوفر تسلسل PacBio SMRT الكشف عن المثيلة كجزء من تسلسل الحمض النووي الخالي من تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR).
  • يمكن أيضًا إجراء تسلسل الحمض النووي بتقنية أوكسفورد نانوبور مع تحديد الميثيل في الوقت نفسه إذا لم يتم تضخيم الحمض النووي بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل قبل التسلسل.

المناطق الميثيلية المتباينة (DMRs)

تُعتبر المناطق الميثيلية المتباينة ، وهي مناطق جينومية ذات حالات ميثيلية مختلفة بين عينات متعددة (أنسجة، خلايا، أفراد، أو غيرها)، مناطق وظيفية محتملة تُشارك في تنظيم نسخ الجينات. يوفر تحديد هذه المناطق بين أنسجة متعددة (T-DMRs) مسحًا شاملًا للاختلافات فوق الجينية بين الأنسجة البشرية. [ 115 ] على سبيل المثال، تسمح هذه المناطق الميثيلية الفريدة لنسيج معين للأفراد بالتمييز بين أنواع الأنسجة، مثل السائل المنوي والسائل المهبلي. أظهرت الأبحاث الحالية التي أجراها لي وآخرون أن جيني DACT1 وUSP49 حددا السائل المنوي بشكل إيجابي من خلال فحص T-DMRs. [ 116 ] وقد أثبت استخدام T-DMRs فائدته في تحديد سوائل الجسم المختلفة الموجودة في مسرح الجريمة. يبحث الباحثون في مجال الطب الشرعي حاليًا عن T-DMRs جديدة في الجينات لاستخدامها كعلامات في تحليل الحمض النووي الجنائي. تُظهر المناطق الميثيلية المتباينة بين عينات السرطان والعينات الطبيعية (C-DMRs) الميثيلية الشاذة في السرطانات. [ 117 ] من المعروف أن مثيلة الحمض النووي مرتبطة بتمايز الخلايا وتكاثرها. [ 118 ] وقد تم العثور على مناطق مثيلة متمايزة متعددة في مراحل النمو (D-DMRs) [ 119 ] وفي عملية إعادة البرمجة (R-DMRs). [ 120 ] بالإضافة إلى ذلك، توجد مناطق مثيلة متمايزة داخل الفرد (Intra-DMRs) مع تغيرات طولية في مثيلة الحمض النووي الشاملة مع تقدم العمر لدى الفرد نفسه. [ 121 ] كما توجد أيضًا مناطق مثيلة متمايزة بين الأفراد (Inter-DMRs) ذات أنماط مثيلة مختلفة بين الأفراد. [ 122 ]

QDMR (المناطق الميثيلية التفاضلية الكمية) هي طريقة كمية لتحديد اختلاف الميثيل وتحديد المناطق الميثيلية التفاضلية (DMRs) من بيانات الميثيل على مستوى الجينوم، وذلك بتكييف إنتروبيا شانون. [ 123 ] وبفضل طبيعتها غير المعتمدة على منصة أو نوع محدد، تُعدّ QDMR قابلة للتطبيق على بيانات ميثيلية متنوعة. توفر هذه الطريقة أداة فعّالة لتحديد المناطق الوظيفية المشاركة في التنظيم فوق الجيني بكفاءة عالية. يمكن استخدام QDMR كأداة فعّالة لتحديد اختلاف الميثيل وتحديد المناطق الميثيلية التفاضلية (DMRs) عبر عينات متعددة. [ 124 ]

أظهر تحليل مجموعات الجينات (المعروف أيضًا بتحليل المسارات؛ والذي يُجرى عادةً باستخدام أدوات مثل DAVID وGoSeq وGSEA) تحيزًا شديدًا عند تطبيقه على بيانات مثيلة الحمض النووي عالية الإنتاجية (مثل MeDIP-seq وMeDIP-ChIP وHELP-seq وغيرها)، ولذلك أبلغت العديد من الدراسات عن فرط مثيلة الجينات المرتبطة بالنمو والتمايز بشكل خاطئ. وقد اقتُرح تصحيح ذلك باستخدام تباديل تسميات العينات أو باستخدام نموذج إحصائي للتحكم في الاختلافات في عدد مجسات CpG / مواقع CpG التي تستهدف كل جين. [ 125 ]

علامات مثيلة الحمض النووي

تُعتبر علامات مثيلة الحمض النووي (DNA) - وهي مناطق جينومية ذات أنماط مثيلة محددة في حالة بيولوجية معينة، مثل الأنسجة أو أنواع الخلايا أو الأفراد - مناطق وظيفية محتملة تُشارك في تنظيم نسخ الجينات. على الرغم من أن أنواعًا مختلفة من الخلايا البشرية قد تشترك في نفس الجينوم، إلا أن هذه الخلايا تمتلك ميثيلومات مختلفة. يُعد التحديد المنهجي لعلامات المثيلة وتوصيفها عبر أنواع الخلايا أمرًا بالغ الأهمية لفهم الشبكة التنظيمية المعقدة لتحديد مصير الخلية. اقترح هونغبو ليو وزملاؤه إطار عمل قائم على الإنتروبيا يُسمى SMART لدمج ميثيلومات تسلسل البيسلفيت للجينوم الكامل عبر 42 نسيجًا/خلية بشرية، وحددوا 757,887 قطعة جينومية. [ 126 ] أظهر ما يقرب من 75% من القطع مثيلة موحدة عبر جميع أنواع الخلايا. من بين الـ 25% المتبقية من القطع، حددوا علامات نقص/زيادة المثيلة الخاصة بنوع الخلية، والتي كانت تحديدًا ناقصة/مفرطة المثيلة في أقلية من أنواع الخلايا باستخدام منهج إحصائي، وقدموا أطلسًا لعلامات المثيلة البشرية. كشف تحليل إضافي أن علامات نقص مثيلة الحمض النووي الخاصة بنوع الخلية تتواجد بكثرة عبر مواقع ارتباط H3K27ac وعوامل النسخ بطريقة خاصة بكل نوع من الخلايا. وعلى وجه الخصوص، لوحظ أن علامات نقص مثيلة الحمض النووي الخاصة بنوع الخلية مرتبطة بالمعززات الفائقة الخاصة بكل نوع من الخلايا، والتي بدورها تحفز التعبير عن جينات هوية الخلية. يوفر هذا الإطار توصيفًا وظيفيًا تكميليًا للجينوم البشري، ويساعد في توضيح السمات والوظائف الأساسية لنقص مثيلة الحمض النووي الخاص بنوع الخلية.

أداة تحليل وإعداد تقارير المَثْيَلَة النوعية القائمة على الانتروبيا، والتي تُسمى "SMART"، تُركز على دمج عدد كبير من مَثْيَلَات الحمض النووي لتحديد علامات المَثْيَلَة الخاصة بنوع الخلية من الصفر. ويركز أحدث إصدار من SMART على ثلاث وظائف رئيسية، تشمل تحديد المناطق المَثْيَلَة التفاضلية (DMRs) من الصفر عن طريق تجزئة الجينوم، وتحديد DMRs من مناطق اهتمام مُحددة مسبقًا، وتحديد مواقع CpG المَثْيَلَة التفاضلية. [ 127 ]

في تحديد وكشف سوائل الجسم

يُتيح تحليل مثيلة الحمض النووي (DNA) تحليل أنسجة متعددة في اختبار واحد، بالإضافة إلى تحديد كميات ضئيلة من سوائل الجسم باستخدام الحمض النووي المستخلص. عادةً، تعتمد عملية مثيلة الحمض النووي على طريقتين رئيسيتين: إما استخدام إنزيمات تقييد حساسة للمثيلة، أو المعالجة ببيسلفيت الصوديوم. [ 128 ] تعمل إنزيمات التقييد الحساسة للمثيلة عن طريق قطع مواقع CpG محددة، وهي مواقع السيتوزين والجوانين المفصولة بمجموعة فوسفات واحدة فقط، والتي تُعد مواقع التعرف عند مثيلة CpG. في المقابل، يتحول السيتوزين غير المُمَثْيَل إلى يوراسيل، بينما يبقى السيتوزين المُمَثْيَل مُمَثْيَلًا. على وجه الخصوص، يمكن أن تُسهم بيانات المثيلة في فهم وقت وكيفية ترك سوائل الجسم في مسرح الجريمة، وتحديد نوع سائل الجسم، وتقدير عمر وجنس وخصائص الجناة الظاهرية. [ 129 ] تشير الأبحاث إلى وجود مؤشرات حيوية متنوعة يمكن استخدامها لتحليل مثيلة الحمض النووي. يُعدّ اختيار المؤشر المناسب للتحليل إحدى الخطوات الأولى لتحديد سوائل الجسم. وبشكل عام، يتم اختيار المؤشرات بناءً على دراسات سابقة. يجب أن تُعطي مؤشرات التحديد المختارة نتيجة إيجابية لنوع واحد من الخلايا. ومن بين أجزاء الكروموسوم التي تُركّز عليها دراسة مثيلة الحمض النووي، المناطق المُثيلة تفاضليًا الخاصة بالأنسجة (T-DMRs). وتختلف درجة مثيلة هذه المناطق باختلاف سائل الجسم. [ 129 ] وقد طوّر فريق بحثي نظامًا للمؤشرات ثنائيًا. المؤشر الأول مُثيل في السائل المستهدف فقط، بينما المؤشر الثاني مُثيل في باقي السوائل. [ 112 ] فعلى سبيل المثال، إذا كان مؤشر الدم الوريدي A غير مُثيل، بينما مؤشر الدم الوريدي B مُثيل في سائل ما، فهذا يدل على وجود دم وريدي فقط. في المقابل، إذا كان مؤشر الدم الوريدي A مثيلًا ومؤشر الدم الوريدي B غير مثيل في سائل ما، فهذا يشير إلى أن الدم الوريدي موجود في خليط من السوائل. ومن أمثلة مؤشرات مثيلة الحمض النووي: Mens1 (دم الحيض)، وSpei1 (اللعاب)، وSperm2 (السائل المنوي).

يُعدّ مثيلة الحمض النووي وسيلةً فعّالةً نسبيًا لتحديد سوائل الجسم والكشف عنها. في إحدى الدراسات، لم يتطلب الأمر سوى عشرة نانوغرامات من العينة للحصول على نتائج ناجحة. [ 130 ] كما تُتيح مثيلة الحمض النووي تمييزًا جيدًا للعينات المختلطة، نظرًا لاعتمادها على مؤشرات تُعطي إشارات "تشغيل" أو "إيقاف". مع ذلك، لا تُعدّ مثيلة الحمض النووي بمنأى عن الظروف الخارجية. فحتى في ظل ظروف التدهور، تظل المؤشرات ثابتةً بما يكفي لتُظهر اختلافات ملحوظة بين العينات المتدهورة وعينات المقارنة. على وجه التحديد، وجدت إحدى الدراسات أنه لم تُلاحظ أي تغييرات ملحوظة في أنماط المثيلة على مدى فترة زمنية طويلة. [ 129 ]

أصبح الكشف عن مثيلة الحمض النووي في الحمض النووي الخالي من الخلايا وسوائل الجسم الأخرى مؤخرًا أحد الأساليب الرئيسية في الخزعة السائلة . [ 131 ] وعلى وجه الخصوص، يتيح تحديد الأنماط الخاصة بالأنسجة والأمراض الكشف غير الجراحي عن أمراض مثل السرطان ومراقبتها. [ 132 ] بالمقارنة مع الأساليب الجينومية البحتة في الخزعة السائلة، يوفر تحليل مثيلة الحمض النووي عددًا أكبر من مواقع CpG الميثيلية بشكل مختلف والمناطق الميثيلية بشكل مختلف (DMRSs)، مما قد يعزز حساسيته. وقد طُبقت خوارزميات فك تشفير الإشارة القائمة على مثيلة الحمض النووي بنجاح على الحمض النووي الخالي من الخلايا، ويمكنها تحديد نسيج منشأ السرطانات ذات المنشأ الأولي غير المعروف، ورفض الطعوم، ومقاومة العلاج الهرموني. [ 133 ]

التنبؤ الحسابي

يمكن أيضًا الكشف عن مثيلة الحمض النووي باستخدام النماذج الحاسوبية من خلال خوارزميات وأساليب متطورة. تُسهّل هذه النماذج عملية تحديد النمط الشامل لمثيلة الحمض النووي عبر الكروموسومات، وغالبًا ما تكون أسرع وأقل تكلفة من الاختبارات البيولوجية. تشمل هذه النماذج الحاسوبية الحديثة نماذج بهاسين وآخرون [ 134 ] ، وبوك وآخرون [ 135 ] ، وزينغ وآخرون [ 136 ] [ 137 ] . تُسهم هذه الأساليب ، جنبًا إلى جنب مع الاختبارات البيولوجية، في تسهيل تحليل مثيلة الحمض النووي بشكل كبير.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ دان، د.ب.؛ سميث، ج.د. (1958). " وجود 6-ميثيل أمينوبورين في الأحماض النووية الريبية منقوص الأكسجين" . المجلة البيوكيميائية . 68 (4): 627-636 . doi : 10.1042/bj0680627 . ISSN 0264-6021 . PMC 1200409. PMID 13522672 .   
  2. ^ فانيوشين، فرنك بلجيكي؛ تكاتشيفا، سان جرمان؛ بيلوزيرسكي، أن (1970/03/07). “قواعد نادرة في الحمض النووي الحيواني”. طبيعة . 225 (5236): 948– 949. بيب كود : 1970Natur.225..948V . دوى : 10.1038/225948a0 . ISSN 0028-0836 . بميد 4391887 .  
  3. ↑ إيرليخ، م.؛ غاما-سوسا، م.أ.؛ كاريرا، ل.هـ.؛ ليونغدال، ل.غ.؛ كو، ك.س.؛ غيرك، س.و. (25-02-1985). "مثيلة الحمض النووي في البكتيريا المحبة للحرارة: N4-ميثيل سيتوزين، 5-ميثيل سيتوزين، وN6-ميثيل أدينين" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 13 (4): 1399-1412 . doi : 10.1093/nar/13.4.1399 . ISSN 0305-1048 . PMC 341080. PMID 4000939 .   
  4. 1 2 إيفانز إتش إتش، إيفانز تي إي (ديسمبر 1970). "مثيلة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين لفطر فيزاروم بوليسيفالوم في فترات مختلفة من دورة الانقسام الخلوي" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 245 (23): 6436-6441 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)62627-4 . PMID 5530731 . أيقونة الوصول المفتوح
  5. ↑ سميث إس إس، راذر دي آي (يوليو 1991). "نقص 5-ميثيل سيتوزين في الحمض النووي لـ Dictyostelium discoideum" . المجلة البيوكيميائية . 277 (1): 273-275 . doi : 10.1042/bj2770273 . PMC 1151219. PMID 1713034 .  
  6. 1 2 درويل، ر. أ.، كورمييه، ت. س.، ستينويك، ج. ل.، سانت دينيس، ج.، تابيما، ج. ف.، دريش، ج. م.، لاروشيل، د. أ. (أبريل 2023). " يفتقر جينوم دكتيوستيليوم ديسكويديوم إلى مثيلة الحمض النووي بشكل ملحوظ، ويكشف عن تسلسلات متناظرة كمصدر للنتائج الإيجابية الكاذبة في تسلسل البيسلفيت" . مجلة NAR Genomics Bioinformatics . 5 (2) lqad035. doi : 10.1093/nargab/lqad035 . PMC 10111430. PMID 37081864 .  
  7. ↑ هو سي دبليو، تشين جيه إل، هسو واي دبليو، ين سي سي، تشاو إم آر (يناير 2015). "تحليل آثار السيتوزينات الميثيلية والهيدروكسي ميثيلية في الحمض النووي باستخدام تقنية LC-MS/MS مع التخفيف النظائري: أول دليل على مثيلة الحمض النووي في دودة Caenorhabditis elegans". مجلة الكيمياء الحيوية . 465 (1): 39-47 . doi : 10.1042/bj20140844 . PMID 25299492 . 
  8. ↑ بيرد أ (ديسمبر 2001). " علم الأحياء الجزيئي. حوار المثيلة بين الهستونات والحمض النووي". بوصلة العلوم. مجلة ساينس . 294 ( 5549): 2113-2115 . doi : 10.1126/science.1066726 . hdl : 1842/464 . PMID 11739943. S2CID 82947750. نتيجةً لهذه العملية، المعروفة باسم الطفرة النقطية المُستحثة بالتكرار (RIP)، يحتوي جينوم نيوروسبورا من النوع البري على جزء صغير من الحمض النووي المُثيلي، بينما تبقى غالبية الحمض النووي غير مُثيلية.  أيقونة الوصول المفتوح
  9. 1 2 3 كابوانو ف، موليدر م، كوك ر، بلوم هـ ج، رالسر م (أبريل 2014). "يُلاحظ وجود مثيلة السيتوزين في الحمض النووي في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر)، بينما تغيب في الخميرة (ساكاروميسيس سيريفيسيا)، والخميرة الانشطارية (شيزوساكاروميسيس بومبي)، وأنواع الخميرة الأخرى" . الكيمياء التحليلية . 86 (8): 3697-3702 . Bibcode : 2014AnaCh..86.3697C . doi : 10.1021/ac500447w . PMC 4006885. PMID 24640988 .  
  10. ↑ راتيل د، رافانات جيه إل، بيرغر إف، ويون د (مارس 2006). "N6-ميثيل أدينين: القاعدة الميثيلية الأخرى في الحمض النووي" . BioEssays . 28 ( 3): 309-315 . doi : 10.1002/bies.20342 . PMC 2754416. PMID 16479578 .  
  11. ↑ وو تي بي، وانغ تي، سيتين إم جي، لاي واي، تشو إس، لين كيه، وآخرون . (أبريل 2016). "مثيلة الحمض النووي على الأدينين N(6) في الخلايا الجذعية الجنينية للثدييات" . نيتشر . 532 (7599): 329-333 . Bibcode : 2016Natur.532..329W . doi : 10.1038/nature17640 . PMC 4977844. PMID 27027282 .   
  12. ^ بيكيسي، أنجيلا؛ Vértessy، Beáta G. “اليوراسيل في الحمض النووي: خطأ أم إشارة؟” . العلوم في المدرسة .
  13. ↑ رانا، أ. ك.، وأنكري ، س. (2016). "إحياء عالم الحمض النووي الريبي: نظرة ثاقبة على ظهور ناقلات ميثيل الحمض النووي الريبي" . مجلة فرونتيرز إن جينيتكس . 7 : 99. doi : 10.3389/fgene.2016.00099 . PMC 4893491. PMID 27375676 .  
  14. ↑ دودج جيه ​​إي، رامساهوي بي إتش، وو زد جي، أوكانو إم، لي إي (مايو 2002). "المثيلة الجديدة لفيروس MMLV في الخلايا الجذعية الجنينية: مثيلة CpG مقابل مثيلة غير CpG". جين . 289 ( 1-2 ): 41-48 . doi : 10.1016/S0378-1119(02)00469-9 . PMID 12036582 . 
  15. ↑ هاينز تي آر، رودينهايزر دي آي، أينسورث بي جيه (ديسمبر 2001). "مثيلة غير CpG خاصة بالأليل لجين Nf1 خلال مراحل النمو المبكرة للفأر" . علم الأحياء النمائي . 240 (2): 585-598 . doi : 10.1006/dbio.2001.0504 . PMID 11784085 . 
  16. 1 2 ليستر ر، بيليتزولا م، داون ر.هـ، هوكينز ر.د، هون ج، تونتي-فيليبيني ج، وآخرون . (نوفمبر 2009). "ميثيلومات الحمض النووي البشري بدقة القاعدة تُظهر اختلافات جينومية واسعة النطاق" . نيتشر . 462 ( 7271): 315-322 . Bibcode : 2009Natur.462..315L . doi : 10.1038/nature08514 . PMC 2857523. PMID 19829295 .   
  17. ↑ ليستر ر، موكاميل إي إيه، نيري جيه آر، أوريتش إم، بوديفوت سي إيه، جونسون إن دي، وآخرون . (أغسطس 2013). "إعادة تشكيل جينومي شامل أثناء نمو دماغ الثدييات" . مجلة ساينس . 341 (6146) 1237905. رمز Bibcode : 2013Sci...34137905L . doi : 10.1126 /science.1237905 . PMC 3785061. PMID 23828890 .   
  18. 1 2 كوليس م، ميركل أ، هيث س، كويروس أ.س، شويلر ر.ب، كاستيلانو ج، وآخرون . (يوليو 2015). " البصمة الجينية الكاملة لميثيلوم الحمض النووي أثناء تمايز الخلايا البائية البشرية" . علم الوراثة الطبيعية . 47 (7): 746-756 . doi : 10.1038/ng.3291 . PMC 5444519. PMID 26053498 .   
  19. ↑ توست ج (يناير 2010). "مثيلة الحمض النووي: مقدمة في بيولوجيا وتغيرات مرتبطة بالأمراض لعلامة حيوية واعدة". التكنولوجيا الحيوية الجزيئية . 44 (1): 71-81 . doi : 10.1007/s12033-009-9216-2 . PMID 19842073. S2CID 20307488 .  
  20. ↑ ستادلر إم بي، مور آر، برجر إل، إيفانيك آر، لينرت إف، شولر إيه، وآخرون . (ديسمبر 2011). "عوامل ربط الحمض النووي تُشكّل ميثيلوم الفأر في المناطق التنظيمية البعيدة" . نيتشر . 480 (7378): 490-495 . doi : 10.1038/nature11086 . PMID 22170606 .  
  21. 1 2 3 زيماخ أ، ماكدانيال آي إي، سيلفا ب، زيلبرمان د (مايو 2010). "تحليل تطوري على مستوى الجينوم لمثيلة الحمض النووي في حقيقيات النوى" . مجلة ساينس (تقرير ساينس إكسبريس). 328 (5980): 916-919 . Bibcode : 2010Sci...328..916Z . doi : 10.1126/science.1186366 . PMID 20395474. S2CID 206525166. في هذه الدراسة ، قمنا بقياس مثيلة الحمض النووي في سبعة عشر جينومًا من حقيقيات النوى...  أيقونة الوصول المفتوحيبدو أن الرسوم التوضيحية التكميلية متاحة فقط عبر نظام الدفع الإلكتروني science.sciencemag.org.
  22. ↑ سوزوكي إم إم، كير إيه آر، دي سوزا دي، بيرد إيه (مايو 2007). "يستهدف مثيلة CpG وحدات النسخ في جينوم اللافقاريات" . أبحاث الجينوم . 17 (5): 625-631 . doi : 10.1101/gr.6163007 . PMC 1855171. PMID 17420183 .  
  23. 1 2 لاندر إي إس، لينتون إل إم، بيرين بي، نوسباوم سي، زودي إم سي، بالدوين جيه، وآخرون . (فبراير 2001). "التسلسل الأولي وتحليل الجينوم البشري" . نيتشر . 409 (6822): 860-921 . Bibcode : 2001Natur.409..860L . doi : 10.1038/35057062 . hdl : 2027.42/62798 . PMID 11237011 .  
  24. ↑ بيرد، أ.ب. (15 مايو 1986). "الجزر الغنية بـ CpG ووظيفة مثيلة الحمض النووي". مجلة نيتشر . 321 (6067): 209-213 . Bibcode : 1986Natur.321..209B . doi : 10.1038/321209a0 . PMID: 2423876. S2CID : 4236677 .  
  25. ↑ غاردينر-غاردن م، فرومر م (يوليو 1987). "جزر CpG في جينومات الفقاريات". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 196 (2): 261-282 . doi : 10.1016/0022-2836(87)90689-9 . PMID 3656447 . 
  26. ↑ إيلينغورث آر إس، غرونوالد-شنايدر يو، ويب إس، كير إيه آر، جيمس كيه دي، تيرنر دي جيه، وآخرون . (سبتمبر 2010). "جزر CpG اليتيمة تحدد العديد من المحفزات المحفوظة في جينوم الثدييات" . PLOS Genetics . 6 (9) e1001134. doi : 10.1371/journal.pgen.1001134 . PMC 2944787. PMID 20885785 .   
  27. ↑ ساكسونوف إس، بيرغ بي، بروتلاغ دي إل (يناير 2006). "تحليل شامل لجينوم ثنائيات نيوكليوتيدات CpG في الجينوم البشري يميز فئتين متميزتين من المحفزات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 103 (5): 1412-1417 . Bibcode : 2006PNAS..103.1412S . doi : 10.1073/pnas.0510310103 . PMC 1345710. PMID 16432200 .  
  28. 1 2 فينغ إس، كوكوس إس جيه، تشانغ إكس، تشين بي واي، بوستيك إم، غول إم جي، وآخرون . (مايو 2010). "حفظ وتنوع أنماط المثيلة في النباتات والحيوانات" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 107 (19): 8689-8694 . doi : 10.1073/pnas.1002720107 . PMC 2889301. PMID 20395551 .   
  29. ↑ موهن إف، ويبر إم، ريبان إم، رولوف تي سي، ريختر جيه، ستادلر إم بي، وآخرون . (يونيو 2008). "أهداف بوليكومب الخاصة بالسلالة ومثيلة الحمض النووي الجديدة تحدد تقييد وإمكانات الخلايا السلفية العصبية" . الخلية الجزيئية . 30 (6): 755-766 . doi : 10.1016/j.molcel.2008.05.007 . PMID 18514006 .  
  30. ↑ ويبر م، هيلمان إ، ستادلر م ب، راموس ل، بابو س، ريبان م، شوبيلر د (أبريل 2007). "توزيع، وإمكانية إسكات، وتأثير تطوري لمثيلة الحمض النووي للمحفز في الجينوم البشري". علم الوراثة الطبيعية . 39 (4): 457-466 . Bibcode : 2007NaGen..39..457W . doi : 10.1038/ng1990 . PMID 17334365. S2CID 22446734 .  
  31. ↑ شوبيلر د (يناير 2015). " وظيفة ومحتوى معلومات مثيلة الحمض النووي". نيتشر . 517 (7534): 321-326 . Bibcode : 2015Natur.517..321S . doi : 10.1038/nature14192 . PMID 25592537. S2CID 4403755 .  
  32. ↑ تشوي إم كيه، موفاساغ إم، جوه إتش جي، بينيت إم آر، داون تي إيه، فو آر إس (سبتمبر 2010). " تُفرط مثيلة أنماط ربط عوامل النسخ المحفوظة على مستوى الجينوم" . بي إم سي جينوميكس . 11 (1) 519. doi : 10.1186/1471-2164-11-519 . PMC 2997012. PMID 20875111 .  
  33. ↑ داهليت تي، أرجويسو ليدا إيه، الأدهامي إتش، دوماس إم، بيندر إيه، نغوندو آر بي، وآخرون . (يونيو 2020). "تحليل على مستوى الجينوم في جنين الفأر يكشف أهمية مثيلة الحمض النووي لسلامة النسخ" . نيتشر كوميونيكيشنز . 11 (1) 3153. Bibcode : 2020NatCo..11.3153D . doi : 10.1038/s41467-020-16919- w . PMC 7305168. PMID 32561758 .   
  34. ↑ هاف جيه تي، زيلبرمان دي (مارس 2014). "يساهم مثيلة CG المستقلة عن Dnmt1 في تحديد موقع النيوكليوسومات في حقيقيات النوى المتنوعة" . الخلية . 156 ( 6): 1286-1297 . doi : 10.1016/j.cell.2014.01.029 . PMC 3969382. PMID 24630728 .  
  35. ↑ يودر، جيه إيه، والش، سي بي، وبيستور، تي إتش (أغسطس 1997). "مثيلة السيتوزين وبيئة الطفيليات داخل الجينوم" . اتجاهات في علم الوراثة . 13 (8): 335-340 . doi : 10.1016/s0168-9525(97)01181-5 . PMID 9260521 . 
  36. ↑ تشو و، ليانغ ج، مولوي ب ل، جونز ب أ (أغسطس 2020). "مثيلة الحمض النووي تُمكّن من توسع الجينوم المدفوع بالعناصر القابلة للنقل" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 117 (32): 19359-19366 . Bibcode : 2020PNAS..11719359Z . doi : 10.1073/pnas.1921719117 . PMC 7431005. PMID 32719115 .  
  37. ↑ ليف ماور جي، ياريم أ، آست جي (مايو 2015). "الدور البديل لمثيلة الحمض النووي في تنظيم التضفير". اتجاهات في علم الوراثة . 31 (5): 274-280 . doi : 10.1016/j.tig.2015.03.002 . PMID 25837375. S2CID 34258335 .  
  38. ↑ ماوناكيا إيه كيه، ناجاراجان آر بي، بيلينكي إم، بالينجر تي جيه، ديسوزا سي، فوس إس دي، وآخرون . (يوليو 2010). " دور محفوظ لمثيلة الحمض النووي داخل الجين في تنظيم المحفزات البديلة" . نيتشر . 466 (7303): 253-257 . Bibcode : 2010Natur.466..253M . doi : 10.1038/nature09165 . PMC 3998662. PMID 20613842 .   
  39. ↑ كاروزا إم جيه، لي بي، فلورنس إل، سوغانوما تي، سوانسون إس كيه، لي كيه كيه، وآخرون (نوفمبر 2005). " يؤدي مثيلة الهيستون H3 بواسطة Set2 إلى توجيه إزالة الأسيتيل من المناطق المشفرة بواسطة Rpd3S لقمع النسخ الجيني الداخلي غير المرغوب فيه" . مجلة Cell . 123 (4): 581-592 . Bibcode : 2005Cell..123..581C . doi : 10.1016/j.cell.2005.10.023 . PMID 16286007. S2CID 9328002 .   
  40. ↑ سيدار هـ، بيرغمان ي (يوليو 2012). "برمجة أنماط مثيلة الحمض النووي" . المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 81 (1): 97-117 . Bibcode : 2012ARBio..81...97C . doi : 10.1146/annurev-biochem-052610-091920 . PMID 22404632 .  – عبر المراجعات السنوية (يتطلب اشتراكًا)  
  41. 1 2 موزيتش رادوفيتش ف، بونوزا ب، ماريتش ت، هيميلرايش-بيريتش م، بوليتش-ياكوش ف، تاكاهاشي م، وآخرون . (يوليو 2022). "مثيلة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الشاملة وتكوين الغضروف في براعم أطراف الفئران في نظام زراعة أعضاء ثلاثي الأبعاد" . المجلة البوسنية للعلوم الطبية الأساسية . 22 (4): 560-568 . doi : 10.17305/bjbms.2021.6584 . PMC 9392980. PMID 35188093. S2CID 247010798 .    
  42. ↑ بيرد سي، لي إي، جانيش آر (أكتوبر 1995). "فقدان المثيلة يُنشّط جين Xist في الخلايا الجسدية وليس في الخلايا الجنينية" . الجينات والتطور . 9 (19): 2325-2334 . doi : 10.1101/gad.9.19.2325 . PMID 7557385 . 
  43. ↑ لي إي، بيرد سي، جانيش آر (نوفمبر 1993). " دور مثيلة الحمض النووي في البصمة الجينية". نيتشر . 366 (6453): 362-365 . Bibcode : 1993Natur.366..362L . doi : 10.1038/366362a0 . PMID 8247133. S2CID 4311091 .  
  44. ^ بورغل جي، غيبيرت إس، لي واي، شيبا إتش، شوبيلر د، ساساكي إتش، وآخرون . (ديسمبر 2010). "أهداف وديناميكيات مثيلة الحمض النووي المروج أثناء تطور الفأر المبكر". علم الوراثة الطبيعة . 42 (12): 1093–1100 . بيب كود : 2010NaGen..42.1093B . دوى : 10.1038/ng.708 . بميد 21057502 . S2CID 205357042 .   
  45. ↑ سيزنبرغر إس، بيت جيه آر، هور تي إيه، سانتوس إف، دين دبليو، ريك دبليو (يناير 2013). "إعادة برمجة مثيلة الحمض النووي في دورة حياة الثدييات: بناء وكسر الحواجز فوق الجينية" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب، العلوم البيولوجية . 368 (1609) 20110330. doi : 10.1098/rstb.2011.0330 . PMC 3539359. PMID 23166394 .  
  46. ↑ مثيلة الحمض النووي: من بيولوجيا السرطان إلى وجهات النظر السريرية ، تشن تشن، زيهوا وانغ، يي دينغ، لي وانغ، سيوان وانغ، هاونان وانغ، يانرو تشين. . أمام. بيوسسي. (لاندمارك إد) 2022، 27(12)، 326.
  47. ↑ وانغ واي بي، لي كيو واي (مايو 2018). " إعادة ترميز الأيض لعلم التخلق في السرطان" . اتصالات السرطان . 38 (1): 25. doi : 10.1186/s40880-018-0302-3 . PMC 5993135. PMID 29784032 .  
  48. ↑ داورا-أولر إي، كابري إم، مونتيرو إم إيه، باتيرناين جيه إل، روميو إيه (أبريل 2009). "نقص مثيلة جينات محددة والسرطان: رؤى جديدة حول اتجاهات خصائص المنطقة المشفرة" . المعلوماتية الحيوية . 3 (8): 340-343 . doi : 10.6026/97320630003340 . PMC 2720671. PMID 19707296 .  
  49. ↑ كريج جيه ​​إم، وونغ إن سي، محرران. (2011). علم التخلق: دليل مرجعي . دار كايستر الأكاديمية للنشر . رقم ISBN 978-1-904455-88-2.
  50. 1 2 3 غونزالو س ( أغسطس 2010). "التغيرات اللاجينية في الشيخوخة" . مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي . 109 (2): 586-597 . doi : 10.1152/japplphysiol.00238.2010 . PMC 2928596. PMID 20448029 .  
  51. ↑ لوند جي، أندرسون إل، لوريا إم، ليندهولم إم، فراغا إم إف، فيلار-غاريا إيه، وآخرون . (يوليو 2004). "تعدد أشكال مثيلة الحمض النووي يسبق أي علامة نسيجية لتصلب الشرايين في الفئران التي تفتقر إلى البروتين الشحمي E" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (28): 29147-29154 . doi : 10.1074/jbc.m403618200 . hdl : 2445/176763 . PMID 15131116 .  
  52. ↑ كاسترو ر، ريفيرا إ، سترويز إي أ، جانسن إي إي، رافاسكو ب، كاميلو إم إي، وآخرون . (أغسطس 2003). "زيادة تركيزات الهوموسيستين وS-أدينوسيل هوموسيستين ونقص مثيلة الحمض النووي في أمراض الأوعية الدموية" . الكيمياء السريرية . 49 (8): 1292-1296 . doi : 10.1373/49.8.1292 . PMID 12881445 .  
  53. ↑ هوانغ واي إس، تشي واي إف، وانغ إس آر (أكتوبر 2009). "فرط مثيلة جين مستقبلات الإستروجين ألفا لدى مرضى تصلب الشرايين وعلاقته بالهوموسيستين" . علم الأمراض الفيزيولوجية . 16 (4): 259-265 . doi : 10.1016/j.pathophys.2009.02.010 . PMID 19285843 . 
  54. ↑ دونغ سي، يون دبليو، غولدشميت-كليرمونت بي جيه (أغسطس 2002). "مثيلة الحمض النووي وتصلب الشرايين" . مجلة التغذية . 132 (8 ملحق): 2406S– 2409S. doi : 10.1093/jn/132.8.2406S . PMID 12163701 . 
  55. ↑ يينغ إيه كيه، حسنين إتش إتش، روس سي إم، سميراليا دي جيه، عيسى جيه جيه، ميشلر آر إي، وآخرون (أبريل 2000). "يزداد مثيلة مُحفِّز جين مستقبلات الإستروجين ألفا بشكل انتقائي في خلايا العضلات الملساء الأبهرية البشرية المتكاثرة" . أبحاث القلب والأوعية الدموية . 46 (1): 172-179 . doi : 10.1016/s0008-6363(00)00004-3 . PMID 10727665 .  
  56. ↑ Zhu S, Goldschmidt-Clermont PJ, Dong C (أغسطس 2005). "تعطيل ناقل أحادي الكربوكسيلات MCT3 بواسطة مثيلة الحمض النووي في تصلب الشرايين" . الدورة الدموية . 112 (9): 1353-1361 . doi : 10.1161/circulationaha.104.519025 . PMID 16116050 . 
  57. ↑ بيبين إم إي، ها سي إم، كروسمان دي كيه، ليتوفسكي إس إتش، فارامبالي إس، بارشو جيه بي، وآخرون . (مارس 2019). "يشفر مثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم إعادة برمجة النسخ القلبي في قصور القلب الإقفاري البشري" . مجلة التحقيقات المختبرية؛ مجلة الأساليب التقنية وعلم الأمراض . 99 (3): 371-386 . doi : 10.1038/s41374-018-0104- x . PMC 6515060. PMID 30089854 .   
  58. ↑ بيبين، م. إي.، ها، س. م.، بوتر، ل. أ.، باكشي، س.، بارشو، ج. ب.، حاج أسعد، أ.، وآخرون . (مايو 2021). "التفاوت العرقي والاجتماعي والاقتصادي يرتبط باختلافات في مثيلة الحمض النووي القلبي لدى الرجال المصابين بفشل القلب في مراحله النهائية" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. القلب والدورة الدموية . 320 (5): H2066– H2079 . doi : 10.1152/ajpheart.00036.2021 . PMC 8163657. PMID 33769919 .   
  59. ↑ فيلد، آدم إي.؛ روبرتسون، نيل أ.؛ وانغ، تينا؛ هافاس، آرون؛ أيديكر، تري؛ آدامز، بيتر د. (سبتمبر 2018). " ساعات مثيلة الحمض النووي في الشيخوخة: التصنيفات والأسباب والنتائج" . الخلية الجزيئية . 71 (6): 882-895 . doi : 10.1016/j.molcel.2018.08.008 . PMC 6520108. PMID 30241605 .  
  60. ↑ وونغ سي سي، كاسبي أ، ويليامز ب، كريغ آي دبليو، هاوتس ر، أمبلر أ، وآخرون . (أغسطس 2010). " دراسة طولية للتغيرات فوق الجينية في التوائم" . علم التخلق . 5 (6): 516-526 . doi : 10.4161/epi.5.6.12226 . PMC 3322496. PMID 20505345 .   
  61. 1 2 هين إتش، لي إن، فيريرا إتش جيه، موران إس، بيسانو دي جي، غوميز إيه، وآخرون . (يونيو 2012). "ميثيلومات الحمض النووي المتميزة لدى حديثي الولادة والمعمرين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 109 (26): 10522-10527 . Bibcode : 2012PNAS..10910522H . doi : 10.1073/pnas.1120658109 . PMC 3387108. PMID 22689993 .   
  62. ↑ تشين، دانيال؛ تشاو، دانيال ل.؛ روشا، لورينا؛ كولار، ماثيو؛ نغوين هو، فيت آنه؛ كراوتشيك، ميشال؛ داسياني، مانيش؛ وانغ، تينا؛ جعفري، مريم؛ جاباري، ماري؛ روس، كيفن د.؛ ساغاتليان، آلان؛ هاميلتون، بروس أ.؛ تشانغ، كانغ؛ سكوفرونسكا-كراوتشيك، دوروتا (فبراير 2020). "إنزيم استطالة الدهون ELOVL2 هو منظم جزيئي للشيخوخة في شبكية العين" . خلية الشيخوخة . 19 (2) e13100. doi : 10.1111/acel.13100 . ISSN 1474-9718 . PMC 6996962. PMID 31943697 .   
  63. ↑ رون، ت.؛ فولكوف، ب.؛ جيلبرغ، ل.؛ كوكوسار، م.؛ بيرفيليف، أ.؛ جاكوبسن، أ.ل.؛ يورغنسن، س.و.؛ برونز، س.؛ جانسون، ب.-أ.؛ إريكسون، ك.-ف.؛ بيدرسن، أ.؛ هانسن، ت.؛ غروب، ل.؛ ستينر-فيكتورين، إ.؛ فاغ، أ. (10 أبريل 2015). "تأثير العمر ومؤشر كتلة الجسم ومستويات الهيموغلوبين السكري على أنماط مثيلة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) وتعبير الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) على مستوى الجينوم في الأنسجة الدهنية البشرية، وتحديد المؤشرات الحيوية فوق الجينية في الدم" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 24 (13): 3792-4513 . doi : 10.1093/hmg/ddv124 . ISSN 0964-6906 . PMID 25861810 .  
  64. 1 2 باريس ر، يان ج، إيغان ب، تريباك ج ت، راسموسن م، فريتز ت، وآخرون . (مارس 2012). "التمارين الرياضية الحادة تعيد تشكيل مثيلة المحفز في العضلات الهيكلية البشرية" . أيض الخلية . 15 (3): 405-411 . doi : 10.1016/j.cmet.2012.01.001 . PMID 22405075 .  
  65. ↑ رون تي، فولكوف بي، ديفغارد سي، داييه تي، هول إي، أولسون إيه إتش، وآخرون (يونيو 2013). " تأثير برنامج تمارين رياضية لمدة ستة أشهر على نمط مثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم في الأنسجة الدهنية البشرية" . مجلة PLOS Genetics . 9 (6) e1003572. doi : 10.1371/journal.pgen.1003572 . PMC 3694844. PMID 23825961 .   
  66. ↑ تشانغ إف إف، كارداريلي آر، كارول جيه، تشانغ إس، فولدا كيه جي، غونزاليس كيه، وآخرون . (مارس 2011). " النشاط البدني ومثيلة الحمض النووي الجينومي الشامل في مجموعة سكانية خالية من السرطان" . علم التخلق . 6 (3): 293-299 . doi : 10.4161/epi.6.3.14378 . PMC 3092677. PMID 21178401 .   
  67. 1 2 سويت ، جيه دي (مايو 2016). "يتحكم مثيلة الحمض النووي الديناميكية في نقل مستقبلات الغلوتامات وتوسيع نطاق المشابك العصبية" . مجلة الكيمياء العصبية . 137 (3): 312-330 . doi : 10.1111/jnc.13564 . PMC 4836967. PMID 26849493 .  
  68. ↑ كيم إس، كانغ بي كيه (يناير 2017). " التنظيم فوق الجيني وإعادة تشكيل الكروماتين في التعلم والذاكرة" . الطب التجريبي والجزيئي . 49 (1): e281. doi : 10.1038/emm.2016.140 . PMC 5291841. PMID 28082740 .  
  69. ↑ Schafe GE, Nadel NV, Sullivan GM, Harris A, LeDoux JE (1999). "يعتمد توطيد الذاكرة لتكييف الخوف السياقي والسمعي على تخليق البروتين، وPKA، وكيناز MAP" . التعلم والذاكرة . 6 (2): 97-110 . doi : 10.1101/lm.6.2.97 . PMC 311283. PMID 10327235 .  
  70. 1 2 3 هالدر ر، هينيون م، فيدال ر.و، شومروني أ، رحمن ر.و، راجبوت أ، وآخرون . (يناير 2016). "تغيرات مثيلة الحمض النووي في جينات اللدونة العصبية تصاحب تكوين الذاكرة والحفاظ عليها" . مجلة نيتشر لعلم الأعصاب . 19 (1): 102-110 . doi : 10.1038 / nn.4194 . PMC 4700510. PMID 26656643 .   
  71. 1 2 ديوك سي جي، كينيدي إيه جيه، جافين سي إف، داي جيه جيه، سويت جيه دي (يوليو 2017). " إعادة تنظيم الجينوم فوق الجيني المعتمد على الخبرة في الحصين" . التعلم والذاكرة . 24 (7): 278-288 . doi : 10.1101/lm.045112.117 . PMC 5473107. PMID 28620075 .  
  72. 1 2 بيرنشتاين سي (2022). " مثيلة الحمض النووي وتكوين الذاكرة" . رؤى علم التخلق . 15 25168657211072499. doi : 10.1177/25168657211072499 . PMC 8793415. PMID 35098021 .  
  73. ↑ غراتشيف أ. "مراجعة حول مثيلة الحمض النووي" . METHODS.info .
  74. ↑ باراو جي، تيساندييه أ، زاموديو إن، روي إس، ناليسو في، هيرولت واي، وآخرون . (نوفمبر 2016). "إن ميثيل ترانسفيراز الحمض النووي DNMT3C يحمي الخلايا الجرثومية الذكرية من نشاط الترانسبوزون". علوم . 354 (6314): 909–912 . بيب كود : 2016Sci...354..909B . دوى : 10.1126/science.aah5143 . بميد 27856912 . S2CID 30907442 .   
  75. ↑ جاين د، ميدان س، لانج ج، كلايس بويرت س، لايلر ن، ماسون س إي، وآخرون . (أغسطس 2017). "rahu هو أليل طافر من Dnmt3c، الذي يرمز إلى نظير ناقل ميثيل الحمض النووي DNA اللازم للانقسام الاختزالي وكبح العناصر المتحركة في الخلايا الجرثومية الذكرية للفأر" . PLOS Genetics . 13 (8) e1006964. doi : 10.1371/journal.pgen.1006964 . PMC 5607212. PMID 28854222 .   
  76. ↑ غول إم جي، كيربيكار إف، ماغرت كيه إيه، يودر جيه إيه، هسيه سي إل، تشانغ إكس، وآخرون . (يناير 2006). "مثيلة الحمض النووي الريبوزي الناقل للأسبارتات بواسطة نظير ناقل مثيل الحمض النووي Dnmt2". مجلة ساينس . 311 (5759): 395-398 . رمز Bibcode : 2006Sci...311..395G . doi : 10.1126/science.1120976 . PMID 16424344. S2CID 39089541 .   
  77. 1 2 Zhang H, Lang Z, Zhu JK (أغسطس 2018). "ديناميكيات ووظيفة مثيلة الحمض النووي في النباتات". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 19 (8): 489–506 . doi : 10.1038/s41580-018-0016- z . PMID 29784956. S2CID 256745172 .  
  78. ↑ دوبين إم جيه، تشانغ بي، مينغ دي، ريميغيرو إم إس، أوزبورن إي جيه، باولو كاسالي إف، وآخرون (مايو 2015). ديرميتزاكيس إي تي (محرر). " مثيلة الحمض النووي في نبات الأرابيدوبسيس لها أساس وراثي وتُظهر أدلة على التكيف المحلي" . إي لايف . 4 e05255. doi : 10.7554/eLife.05255 . PMC 4413256. PMID 25939354 .   
  79. ↑ كاو إكس، جاكوبسن إس إي (ديسمبر 2002). "التحكم الموضعي في مثيلة الحمض النووي غير المتماثلة ومثيلة CpNpG بواسطة جينات ناقلة الميثيل DRM وCMT3" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 (ملحق 4): 16491-16498 . Bibcode : 2002PNAS...9916491C . doi : 10.1073/pnas.162371599 . PMC 139913. PMID 12151602 .  
  80. ↑ نيدرهوث سي إي، بيويك إيه جيه، جي إل، ألابادي إم إس، كيم كيه دي، لي كيو، وآخرون . (سبتمبر 2016). " التنوع الطبيعي واسع النطاق لمثيلة الحمض النووي في كاسيات البذور" . علم الأحياء الجينومي . 17 (1) 194. doi : 10.1186/s13059-016-1059-0 . PMC 5037628. PMID 27671052 .   
  81. ↑ زيماخ أ، ماكدانيال آي إي، سيلفا ب، زيلبرمان د (مايو 2010). "تحليل تطوري على مستوى الجينوم لمثيلة الحمض النووي في حقيقيات النوى" . مجلة ساينس . 328 (5980): 916-919 . Bibcode : 2010Sci...328..916Z . doi : 10.1126/science.1186366 . PMID 20395474. S2CID 206525166 .  
  82. 1 2 أوفساتز دبليو، ميت إم إف، فان دير ويندن جيه، ماتزكي إيه جيه، ماتزكي إم (ديسمبر 2002). "مثيلة الحمض النووي الموجهة بواسطة الحمض النووي الريبي في نبات الأرابيدوبسيس" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 (ملحق 4): 16499-16506 . Bibcode : 2002PNAS...9916499A . doi : 10.1073/pnas.162371499 . PMC 139914. PMID 12169664 .  
  83. ↑ بيويك إيه جيه، فوغل كيه جيه، مور إيه جيه، شميتز آر جيه (مارس 2017). "تطور مثيلة الحمض النووي عبر الحشرات" . علم الأحياء الجزيئي والتطور . 34 (3): 654-665 . doi : 10.1093/molbev/msw264 . PMC 5400375. PMID 28025279 .  
  84. ↑ وانغ واي، جوردا إم، جونز بي إل، ماليسكا آر، لينغ إكس، روبرتسون إتش إم، وآخرون . (أكتوبر 2006). "نظام مثيلة CpG الوظيفي في حشرة اجتماعية". مجلة ساينس . 314 (5799): 645-647 . Bibcode : 2006Sci...314..645W . doi : 10.1126 / science.1135213 . PMID 17068262. S2CID 31709665 .   
  85. ↑ يينغ ولي-بيارلاي (2015). الآليات الفيزيولوجية والجزيئية للتغذية في نحل العسل . التقدم في فسيولوجيا الحشرات. المجلد 49. الصفحات 25-58 . doi : 10.1016/bs.aiip.2015.06.002 . ISBN   978-0-12-802586-4.
  86. ↑ لي-بيارلاي هـ، لي ي، ستراود هـ، فينغ س، نيومان ت.س، كانيدا م، وآخرون . (يوليو 2013). "يؤثر تثبيط التعبير الجيني لإنزيم ناقل ميثيل الحمض النووي 3 باستخدام تقنية تداخل الحمض النووي الريبوزي على التضفير البديل للجينات في نحل العسل" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 110 (31): 12750-12755 . Bibcode : 2013PNAS..11012750L . doi : 10.1073/pnas.1310735110 . PMC 3732956. PMID 23852726 .   
  87. ↑ سميث إس إس، توماس سي إيه (مايو 1981). "التحليل التقييدي ثنائي الأبعاد لحمض نووي ذبابة الفاكهة: الذكور والإناث". جين . 13 (4): 395-408 . doi : 10.1016/0378-1119(81)90019-6 . PMID 6266924 . 
  88. ↑ ليكو ف، رامساهوي ب هـ، جانيش ر (نوفمبر 2000). "مثيلة الحمض النووي في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر)". مجلة نيتشر . 408 (6812): 538-540 . doi : 10.1038/35046205 . PMID 11117732. S2CID 4427540 .  
  89. ↑ تاكاياما إس، دهابي جيه، روبرتس إيه، ماو جي، هيو إس جيه، باتشر إل ، وآخرون (مايو 2014). "يُلاحظ وجود مثيلة الجينوم في ذبابة الفاكهة (Drosophila melanogaster) عند أنماط قصيرة محددة، وهي مستقلة عن نشاط إنزيم DNMT2" . أبحاث الجينوم . 24 (5): 821-830 . doi : 10.1101/gr.162412.113 . PMC 4009611. PMID 24558263 .   
  90. ↑ تشانغ جي، هوانغ إتش، ليو دي، تشنغ واي، ليو إكس، تشانغ دبليو، وآخرون . (مايو 2015). "تعديل الحمض النووي N6-ميثيل أدينين في ذبابة الفاكهة" . مجلة Cell . 161 (4): 893-906 . Bibcode : 2015Cell..161..893Z . doi : 10.1016/j.cell.2015.04.018 . PMID 25936838 .  
  91. ↑ أنتيغيرا ف، تامامي م، فيلانويفا جيه آر، سانتوس ت (يوليو 1984). "مثيلة الحمض النووي في الفطريات" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 259 (13): 8033-8036 . doi : 10.1016/S0021-9258(17)39681-3 . PMID 6330093 . 
  92. ↑ بينز تي، دي ميلو إن، هورجن بي إيه (1998). "مقارنة مستويات مثيلة الحمض النووي في عزلات مختارة من الفطريات العليا". مجلة علم الفطريات . 90 (5): 785-790 . doi : 10.2307/3761319 . JSTOR 3761319 . 
  93. ↑ ليو إس واي، لين جيه كيو، وو إتش إل، وانغ سي سي، هوانغ إس جيه، لوه واي إف، وآخرون (2012). " يكشف تسلسل البيسلفيت أن فطر الرشاشية الصفراء يحمل فراغًا في مثيلة الحمض النووي" . PLOS ONE . 7 (1) e30349. Bibcode : 2012PLoSO...730349L . doi : 10.1371/journal.pone.0030349 . PMC 3262820. PMID 22276181 .   
  94. ↑ سيلكر إي يو، تونتاس إن إيه، كروس إس إتش، مارغولين بي إس، مورفي جي جي، بيرد إيه بي، فرايتاغ إم (أبريل 2003). "المكون الميثيلي لجينوم نيوروسبورا كراسا". نيتشر . 422 (6934): 893-897 . Bibcode : 2003Natur.422..893S . doi : 10.1038 / nature01564 . hdl : 1842/694 . PMID 12712205. S2CID 4380222 .  
  95. ↑ سميث إس إس، راتنر دي آي (يوليو 1991). "نقص 5-ميثيل سيتوزين في الحمض النووي لـ Dictyostelium discoideum" . المجلة البيوكيميائية . 277 (الجزء 1): 273-275 . doi : 10.1042/bj2770273 . PMC 1151219. PMID 1713034 .  
  96. ↑ رايلي، جي جي، براون، آر، توماس، سي إيه (يوليو 1980). "ميثلة الحمض النووي في فطر فيزاروم". رسائل FEBS . 116 (2): 181-184 . Bibcode : 1980FEBSL.116..181R . doi : 10.1016/0014-5793(80)80638-7 . PMID 6250882. S2CID 83941623 .  
  97. ↑ بلو، ماثيو جيه؛ كلارك، تايسون أ؛ داوم، كريس جي؛ دويتشباور، آدم إم؛ فومينكوف، أليكسي؛ فرايز، روكسان؛ فرولا، جيف؛ كانغ، دونغوان دي؛ مالمستروم، ريكس آر؛ مورغان، ريتشارد دي؛ بوسفاي، يانوس؛ سينغ، كانوار؛ فيزل، أكسل؛ ويتمور، كيلي؛ تشاو، تشيينغ؛ روبين، إدوارد إم؛ كورلاش، جوناس؛ بيناشيو، لين أ؛ روبرتس، ريتشارد جيه. (2016). "المشهد فوق الجيني للكائنات بدائية النواة" . مجلة PLOS Genetics . 12 (2) e1005854. doi : 10.1371/journal.pgen.1005854 . ISSN 1553-7404 . PMC 4752239 . PMID 26870957 .   
  98. ↑ الأسماء الكاملة لسلالات العتائق والبكتيريا هي وفقًا لتصنيف المركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI): "Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661"، و"Methanocorpusculum labreanum Z"، و"Clostridium perfringens ATCC 13127"، و"Geopsychrobacter electrodiphilus DSM 16401"، و"Rhodopseudomonas palustris CGA009"، و"Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi A str. ATCC 9150".
  99. ↑ أوليفيرا ، بي. إتش. (أغسطس 2021). "علم التخلق البكتيري: بلوغ مرحلة النضج" . mSystems . 6 (4) 10.1128/msystems.00747-21: e0074721. doi : 10.1128/mSystems.00747-21 . PMC 8407109. PMID 34402642 .  
  100. ↑ أوليفيرا، بي. إتش.، ريبس، جيه. دبليو.، غاريت، إي. إم.، ترزيلوفا، دي.، كيم، إيه.، سيكولوفيتش، أو.، وآخرون . (يناير 2020). "التوصيف فوق الجيني لبكتيريا كلوستريديوم ديفيسيل يكشف عن وجود ناقل ميثيل الحمض النووي المحفوظ الذي يتوسط عملية التبوغ والإمراض" . مجلة نيتشر مايكروبيولوجي . 5 (1): 166-180 . doi : 10.1038/s41564-019-0613-4 . PMC 6925328. PMID 31768029 .   
  101. ↑ بالمر، ب. ر.، ومارينوس، م. ج. (مايو 1994). "سلالات dam وdcm من الإشريكية القولونية - مراجعة". جين . 143 (1): 1-12 . doi : 10.1016/0378-1119(94)90597-5 . PMID 8200522 . 
  102. ↑ "صنع الحمض النووي غير الميثيلي (dam-/dcm-)" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2011-01-06.
  103. ↑ رنا، أ. ك. (يناير 2018). "التحقيق الجنائي من خلال تحليل مثيلة الحمض النووي: الأساليب والتطبيقات في الطب الشرعي" . المجلة المصرية للعلوم الجنائية . 8 (7) 7. doi : 10.1186/s41935-018-0042-1 .
  104. ↑ هيرنانديز إتش جي، تسيه إم واي، بانغ إس سي، أربوليدا إتش، فوريرو دي إيه (أكتوبر 2013). "تحسين منهجيات تحليل مثيلة الحمض النووي باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل" . BioTechniques . 55 (4): 181–197 . doi : 10.2144/000114087 . PMID 24107250 . 
  105. ↑ فينغ، سوهوا؛ تشونغ، تشنهوي؛ وانغ، مينغ؛ جاكوبسن، ستيفن إي. (2020-10-07). "تحديد فعال ودقيق لأنماط مثيلة الحمض النووي على مستوى الجينوم في نبات رشاد أذن الفأر باستخدام تسلسل الميثيل الإنزيمي" . علم التخلق والكروماتين . 13 (1): 42. doi : 10.1186/s13072-020-00361-9 . ISSN 1756-8935 . PMC 7542392. PMID 33028374 .   
  106. ↑ وود آر جيه، ماينارد-سميث إم دي، روبنسون في إل، أويستون بي سي، تيتبول آر دبليو، روش بي إل (أغسطس 2007). فوجمان إس (محرر). "التحليل الحركي لنشاط ميثيل ترانسفيراز الأدينين في الحمض النووي لبكتيريا يرسينيا الطاعونية باستخدام أوليغونوكليوتيد جزيئي نصف ميثيلي ذي كسر خفيف" . PLOS ONE . 2 (8) e801. Bibcode : 2007PLoSO...2..801W . doi : 10.1371/journal.pone.0000801 . PMC 1949145. PMID 17726531 .  
  107. ↑ لي جيه، يان إتش، وانغ كيه، تان دبليو، تشو إكس (فبراير 2007). "مسبار الحمض النووي الفلوري ذو البنية الحلقية لرصد مثيلة الحمض النووي في الوقت الحقيقي". الكيمياء التحليلية . 79 (3): 1050-1056 . Bibcode : 2007AnaCh..79.1050L . doi : 10.1021/ac061694i . PMID 17263334 . 
  108. ↑ ووجداكز، ت. ك.، ودوبروفيتش، أ. (2007). "الذوبان عالي الدقة الحساس للمثيلة (MS-HRM): نهج جديد لتقييم المثيلة بدقة عالية وبإنتاجية عالية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 35 (6): e41. doi : 10.1093/nar/gkm013 . PMC 1874596. PMID 17289753 .  
  109. ↑ مالينتاكي ف، فورني ج، فينشي س، أورلاندو س (يوليو 2009). "التقييم الكمي لمثيلة الحمض النووي من خلال تحسين بروتوكول تحليل الذوبان التفاضلي عالي الدقة" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 37 (12): e86. doi : 10.1093/nar/gkp383 . PMC 2709587. PMID 19454604 .  
  110. ^ جوكمان د، لافي إي، بروفر ك، فراغا إم إف، ريانشو جا، كيلسو جي، وآخرون . (مايو 2014). "إعادة بناء خرائط مثيلة الحمض النووي للنياندرتال والدينيسوفان" . علوم . 344 (6183): 523–527 . بيب كود : 2014Sci...344..523G . دوى : 10.1126/science.1250368 . اتش دي ال : 10651/28133 . بميد 24786081 . S2CID 28665590 .   
  111. ↑ جوخمان د، ميشول ن، دي مانويل م، دي خوان د، شوكرون ج، ميشورير إ، وآخرون . (سبتمبر 2019). " إعادة بناء تشريح إنسان دينيسوفان باستخدام خرائط مثيلة الحمض النووي" . مجلة Cell . 179 (1): 180–192.e10. doi : 10.1016/j.cell.2019.08.035 . PMID 31539495. S2CID 202676502 .   
  112. 1 2 فورات إس، هوتيل بي، راينهارت آر، فيمرز آر، هايدل جي، دينشلاغ دي، أوليك ك (2016-02-01). " مؤشرات المثيلة لتحديد سوائل الجسم وأنسجته من الأدلة الجنائية" . PLOS ONE . 11 (2) e0147973. Bibcode : 2016PLoSO..1147973F . doi : 10.1371/journal.pone.0147973 . PMC 4734623. PMID 26829227 .  
  113. ↑ "تحليل مثيلة إنفينيم | فحص مواقع CpG المفردة" . www.illumina.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2020 .
  114. ↑ "مجموعة Infinium MethylationEPIC | مصفوفة تحليل مثيلة الحمض النووي لدراسات EWAS" . www.illumina.com . تاريخ الاسترجاع: 10 يناير 2020 .
  115. ↑ راكيان، في. ك.، داون، ت. أ.، ثورن، ن. ب.، فليسيك، ب.، كوليشا، إ.، غراف، س.، وآخرون . (سبتمبر 2008). "مورد متكامل لتحديد وتحليل المناطق الميثيلية التفاضلية الخاصة بالأنسجة البشرية (tDMRs) على مستوى الجينوم" . أبحاث الجينوم . 18 (9): 1518-1529 . doi : 10.1101/gr.077479.108 . PMC 2527707. PMID 18577705 .   
  116. ↑ لي إتش واي، بارك إم جيه، تشوي إيه، آن جيه إتش، يانغ دبليو آي، شين كيه جيه (يناير 2012). "التطبيق الجنائي المحتمل لتحليل مثيلة الحمض النووي لتحديد هوية سوائل الجسم". المجلة الدولية للطب الشرعي . 126 (1): 55-62 . doi : 10.1007/s00414-011-0569-2 . PMID 21626087. S2CID 22243051 .  
  117. ↑ إيريزاري، ر. أ.، لاد-أكوستا، س.، وين، ب.، وو، ز.، مونتانو، س.، أونيانغو، ب.، وآخرون . (فبراير 2009). "يُظهر ميثيلوم سرطان القولون البشري نقصًا وتزايدًا مماثلين في مثيلة الحمض النووي عند شواطئ جزر CpG المحفوظة الخاصة بالأنسجة" . علم الوراثة الطبيعية . 41 (2): 178-186 . Bibcode : 2009NaGen..41..178I . doi : 10.1038/ng.298 . PMC 2729128. PMID 19151715 .   
  118. ↑ ريك دبليو، دين دبليو، والتر جيه (أغسطس 2001). "إعادة البرمجة اللاجينية في نمو الثدييات". مجلة ساينس . 293 (5532): 1089-1093 . doi : 10.1126/science.1063443 . PMID 11498579. S2CID 17089710 .  
  119. ↑ ميسنر أ، ميكلسن ت.س، غو هـ، فيرنيغ م، حنا ج، سيفاتشينكو أ، وآخرون . (أغسطس 2008). "خرائط مثيلة الحمض النووي على نطاق الجينوم للخلايا متعددة القدرات والمتمايزة" . نيتشر . 454 (7205): 766-770 . Bibcode : 2008Natur.454..766M . doi : 10.1038/nature07107 . PMC 2896277. PMID 18600261 .   
  120. ↑ دوي أ، بارك آي إتش، وين ب، موراكامي ب، أري إم جيه، إيريزاري ر، وآخرون . (ديسمبر 2009). " يُميّز التَمَثْيُلُ التفاضلي لشواطئ جزر CpG الخاصة بالأنسجة والسرطان الخلايا الجذعية المُستحثة متعددة القدرات البشرية، والخلايا الجذعية الجنينية، والخلايا الليفية" . علم الوراثة الطبيعية . 41 (12): 1350-1353 . doi : 10.1038/ng.471 . PMC 2958040. PMID 19881528 .   
  121. ↑ بيورنسون إتش تي، سيغوردسون إم آي، فالين إم دي، إيريزاري آر إيه، أسپلوند تي، كوي إتش، وآخرون . (يونيو 2008). "التغيرات الفردية بمرور الوقت في مثيلة الحمض النووي مع التجمع العائلي" . مجلة الجمعية الطبية الأمريكية . 299 (24): 2877-2883 . Bibcode : 2008JAMA..299.2877B . doi : 10.1001/ jama.299.24.2877 . PMC 2581898. PMID 18577732 .   
  122. ↑ بوك سي، والتر جيه، بولسن إم، لينغاور تي (يونيو 2008). "الاختلاف بين الأفراد في مثيلة الحمض النووي وآثاره على رسم خرائط الإبيجينوم على نطاق واسع" . أبحاث الأحماض النووية . 36 (10): e55. doi : 10.1093/nar/gkn122 . PMC 2425484. PMID 18413340 .  
  123. ↑ "QDMR: طريقة كمية لتحديد المناطق الميثيلية المتغيرة بواسطة الإنتروبيا" . bioinfo.hrbmu.edu.cn . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23-10-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-03-2013 .
  124. ↑ تشانغ ي، ليو هـ، ليف ج، شياو إكس، تشو ج، ليو إكس، وآخرون (مايو 2011). "QDMR: طريقة كمية لتحديد المناطق الميثيلية المتغيرة بواسطة الإنتروبيا" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 39 (9): e58. doi : 10.1093/nar/gkr053 . PMC 3089487. PMID 21306990 .   
  125. ↑ جيليهر، ب.، هارتنيت، ل.، إيغان، ل. ج.، غولدن، أ.، راجا علي، ر. أ.، سيوغي، س. (أغسطس 2013). "تحليل مجموعات الجينات متحيز بشدة عند تطبيقه على بيانات مثيلة الجينوم" . المعلوماتية الحيوية . 29 (15): 1851-1857 . doi : 10.1093/bioinformatics/btt311 . PMID 23732277 . 
  126. ↑ ليو هـ، ليو إكس، تشانغ إس، ليف جيه، لي إس، شانغ إس، وآخرون (يناير 2016). "التحديد المنهجي وشرح علامات مثيلة الحمض النووي البشري بناءً على تسلسل ميثيلومات البيسلفيت يكشف عن أدوار متميزة لنقص مثيلة الحمض النووي الخاص بنوع الخلية في تنظيم جينات هوية الخلية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 44 (1): 75-94 . doi : 10.1093/nar/gkv1332 . PMC 4705665. PMID 26635396 .   
  127. ↑ هونغبو ل (2016). "SMART 2: أداة تحليل شاملة لبيانات تسلسل البيسلفيت" . fame.edbc.org .
  128. ↑ سيجين تي (سبتمبر 2015). "الأساليب الجزيئية لتحديد أنواع الخلايا في الطب الشرعي: حول الحمض النووي الريبوزي الرسول، والحمض النووي الريبوزي الميكروي، ومثيلة الحمض النووي، والمؤشرات الميكروبية". مجلة العلوم الجنائية الدولية. علم الوراثة . 18 : 21-32 . doi : 10.1016/j.fsigen.2014.11.015 . PMID 25488609 . 
  129. 1 2 3 قادر ف، غاي م (أبريل 2015). "مثيلة الحمض النووي وتطبيقاتها في علوم الطب الشرعي". مجلة علوم الطب الشرعي الدولية . 249 : 255-265 . doi : 10.1016/j.forsciint.2015.01.037 . PMID 25732744 . 
  130. ↑ سيلفا دي إس، أنتونس جيه، بالامورغان كيه، دنكان جي، ألهو سي إس، ماكورد بي (يوليو 2016). "دراسات التحقق التطويرية لعلامات مثيلة الحمض النووي اللاجينية للكشف عن عينات الدم والسائل المنوي واللعاب". مجلة العلوم الجنائية الدولية. علم الوراثة . 23 : 55-63 . doi : 10.1016/j.fsigen.2016.01.017 . hdl : 10923/23633 . PMID 27010659. S2CID 7438775 .  
  131. ↑ دور واي، سيدار إتش (سبتمبر 2018). "مبادئ مثيلة الحمض النووي وآثارها على علم الأحياء والطب". لانسيت . 392 (10149): 777-786 . Bibcode : 2018Lanc..392..777D . doi : 10.1016 / S0140-6736(18)31268-6 . PMID 30100054. S2CID 51965986 .  
  132. ↑ ليو إم سي، أوكسنارد جي آر، كلاين إي إيه، سوانتون سي، سايدن إم في (يونيو 2020). "الكشف الحساس والدقيق عن أنواع متعددة من السرطان وتحديد موقعها باستخدام بصمات المثيلة في الحمض النووي الخالي من الخلايا" . حوليات علم الأورام . 31 (6): 745-759 . doi : 10.1016/j.annonc.2020.02.011 . PMC 8274402. PMID 33506766 .  
  133. ↑ موس ج، ماجينهايم ج، نيمان د، زمور ح، لويفر ن، كوراش أ، وآخرون . (نوفمبر 2018). "أطلس شامل لأنواع مثيلة الخلايا البشرية يكشف أصول الحمض النووي الخالي من الخلايا المتداول في الصحة والمرض" . نيتشر كوميونيكيشنز . 9 (1) 5068. Bibcode : 2018NatCo...9.5068M . doi : 10.1038/ s41467-018-07466-6 . PMC 6265251. PMID 30498206 .   
  134. ↑ بهاسين م، تشانغ هـ، راينهيرز إي إل، ريتشي ب أ (أغسطس 2005). "التنبؤ بمواقع CpG الميثيلية في تسلسلات الحمض النووي باستخدام آلة المتجهات الداعمة" ( ملف PDF) . رسائل FEBS . 579 (20): 4302-4308 . Bibcode : 2005FEBSL.579.4302B . doi : 10.1016/j.febslet.2005.07.002 . PMID 16051225. S2CID 14487630 .  
  135. ↑ بوك سي، بولسن إم، تيرلينغ إس، ميكسكا تي، لينغاور تي، والتر جيه (مارس 2006). "يرتبط مثيلة جزر CpG في الخلايا الليمفاوية البشرية ارتباطًا وثيقًا بتسلسل الحمض النووي، والتكرارات، وبنية الحمض النووي المتوقعة" . PLOS Genetics . 2 (3) e26. doi : 10.1371/journal.pgen.0020026 . PMC 1386721. PMID 16520826 .  
  136. ↑ Zheng H, Jiang SW, Wu H (2011). "تحسين القدرة التنبؤية لنموذج التنبؤ بمثيلة الحمض النووي الجينومي البشري". المؤتمر الدولي للمعلوماتية الحيوية وعلم الأحياء الحاسوبي (BIOCOMP'11) .
  137. ↑ Zheng H, Wu H, Li J, Jiang SW (2013). "CpGIMethPred: نموذج حسابي للتنبؤ بحالة مثيلة جزر CpG في الجينوم البشري" . BMC Medical Genomics . 6 (ملحق 1) S13. doi : 10.1186/1755-8794-6-S1-S13 . PMC 3552668. PMID 23369266 .  

للمزيد من القراءة