Полагают, что гиперметилирование ДНК и инактивация многих генов культивируемых клеток являются следствием отбора, направленного на выключение экспрессии генов, которые не требуются безусловно для выживания клеток в культуре. Кроме того, в культуре происходит отбор клеток на способность к быстрому делению, поскольку быстро делящиеся клетки вытесняют медленно пролиферирующие. Поэтому гены, вызывающие задержку клеточного цикла и терминальную дифференцировку клеток, например, p16 или MyoD1, быстро инактивируются у культивируемых клеток под действием мутаций или гиперметилированием.У млекопитающих паттерны метилирования устанавливаются в ходе эмбрионального развития и поддерживаются механизмом копирования при делении клеток. Наследуемость паттернов метилирования ДНК делает эпигенетическую маркировку стабильной в ряду многих клеточных делений и, следовательно, составляет одну из форм клеточной памяти .

Важными этапами в развитии злокачественных новообразований является предварительное гипометилирование ДНК и последующая инактивация генов-супрессоров опухолевого роста.

Сопоставление данных по генотипу людей, предрасположенных к онкологическим заболеваниям, с профилем метилирования их ДНК позволило предположить, что примерно в 20% случаев наследуемого рака обнаруживается взаимосвязь между уровнем метилирования определенных локусов и полиморфизмами генов, связанных с риском заболевания раком. В частности, наблюдалась высоко значимая корреляция между уровнем метилирования CpG и экспрессией ключевых генов рака, таких как MYC, TERT, and TP63.

Около трети всех солидных опухолей связано с мутацией гена KRAS или же с мутациями в путях связанных KRAS. KRAS, выключает фермент TET1 который способствует инактивации генов путем метилирования. TET1 катализирует начальную стадию активного железо и альфа-кетоглутарат зависимого деметилирования ДНК у млекопитающих — превращение 5-метилцитозина (5-MC) в 5-гидроксиметилцитозин (5-HMC) окислением 5-MC. Добавление в эти мутантные клетки TET1 активизирует гены-супрессоры опухоли что, как оказалось, достаточно, чтобы уменьшить аномальную пролиферацию. Вместе с тем достаточно инактивировать TET1, чтобы сделать эти клетки снова злокачественными, даже без KRAS.

У человека метилированно около 1% генома (в основном СрG-динуклеотиды).

Синтез РНК катализирует РНК-полимераза. Транскрипция запускается когда РНК-полимераза связывается со специальным регионом в начале гена — промотором. Промотор расположен рядом со стартовой точкой — первой парой оснований, трансрибирующихся в последовательность РНК. С этого места РНК-полимераза движнтся вдоль матрицы, синтезируя РНК, пока не достигнет терминаторной последовательности. Последовательность ДНК, заключенная между промотором и терминатором — транскриптон (транскрипционная единица).

Один транскриптон => одна последовательность РНК;

Один транскриптон => один и более генов;

Транскрипция идет от 5'-конца к 3'-концу.

Продукт собственно транскрипции — первичный транскрипт (РНК, соответствующая региону между промотором и терминатором, с определенными 5' и 3'-концами).

Транскрипция — первая стадия экспрессии генов и один из ключевых уровней, на котором осуществляется контроль всего процесса.

Интроны — внутренние регионы гена, удаляемые из первичного транскрипта и отсутствующие у зрелой РНК.

По обоим концам ген содержит регуляторные регионы, необходимые для инициации и (иногда) терминации его экспрессии.

Интроны удаляются в результате сплайсинга РНК, осуществляемого в цис-положении.

Мутации в экзонах влияют на последовательность белка.

Мутации в интронах могут оказывать вляние на синтез белка путем воздействия на механизм процесинга РНК.