什么是DNA甲基化？DNA甲基化（DNA Methylation）是表觀遺傳學中最重要的修飾之一，它通過調控基因的表達來影響細胞功能，而不改變DNA的序列。具體來說，DNA甲基化是指在DNA的胞嘧啶（Cytosine）上添加一個甲基基團（-CH?），通常發(fā)生在“CpG位點"，即胞嘧啶和鳥嘌呤（Guanine）相鄰的區(qū)域。DNA甲基化的作用機制DNA甲基化通常通過抑制基因的轉錄來調節(jié)基因表達。當DNA的某個基因啟動子區(qū)域被甲基化時，RNA聚合酶和其他轉錄因子無法有效結合啟動子，從而阻止該基因的表達。這一過程對細胞分化、基因印記、X染色體失活和腫瘤發(fā)生等生理病理過程有重要影響。DNA甲基化與疾病DNA甲基化的異常與多種疾病密切相關，尤其是在癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程中扮演著關鍵角色。癌細胞通常會表現(xiàn)出全基因組范圍的低甲基化以及某些抑癌基因啟動子的高甲基化。甲基化檢測技術為了研究DNA甲基化與疾病的關系，甲基化檢測技術被廣泛應用。目前主流的甲基化檢測技術包括：亞硫酸氫鹽測序（Bisulfite Sequencing）：這是檢測DNA甲基化的“金標準"方法。DNA經過亞硫酸氫鹽處理后，未甲基化的胞嘧啶被轉化為尿嘧啶，而甲基化的胞嘧啶保持不變。通過測序即可區(qū)分甲基化和未甲基化的位點。甲基化特異性PCR（MSP）：這種方法基于亞硫酸氫鹽處理后的DNA序列差異，設計特異性引物來擴增甲基化或未甲基化區(qū)域，從而判斷DNA樣本中的甲基化狀態(tài)。甲基化芯片：如Illumina Infinium Human Methylation 450K/850K BeadChip，可同時檢測幾十萬個CpG位點的甲基化水平，適用于大規(guī)模甲基化分析。DNA甲基化在醫(yī)學中的應用癌癥早期診斷：許多癌癥的發(fā)生伴隨特定基因甲基化狀態(tài)的改變。例如，肺癌患者中，某些抑癌基因的啟動子高甲基化可作為早期診斷的生物標志物。疾病預后評估：DNA甲基化模式不僅有助于癌癥的診斷，還能預測患者的預后。某些腫瘤標志基因的甲基化狀態(tài)與患者的生存期、復發(fā)風險密切相關。藥物靶點開發(fā)：DNA甲基化是一個可逆的過程，這為開發(fā)針對表觀遺傳修飾的藥物提供了可能性。例如，5-氮胞苷（Azacitidine）等藥物通過抑制DNA甲基化來重新激活抑癌基因，從而用于癌癥的治療。