22. What is the major epigenetic modification on DNA?
(A) Methylation
(B) Phosphorylation
(C) Glycosylation
(D) Ubiquitination
(E) Acetylation

這題的選項裡，除了 methylation是在DNA上的修飾，其餘主要都是蛋白質上的修飾

題目 “epigenetic modification on DNA”問的是：修飾發生在 DNA 本體

(A) DNA methylation

造成沉默基因

✔ 唯一發生在 DNA，DNA 甲基化會阻擋轉錄因子結合，並吸引甲基結合蛋白（methyl-CpG binding proteins），這些蛋白會再招募去乙醯化酶（HDAC）等抑制複合體，使染色質進一步緊縮，最終降低轉錄活性，使基因無法被轉錄，導致基因沉默（gene silencing）。

(B) Protein phosphorylation

❌ 蛋白質修飾（常見於 histone）

Phosphorylation（磷酸化）是指在蛋白質上的特定胺基酸（如 serine、threonine、tyrosine）被加上一個磷酸基（PO₄³⁻），這個反應由 kinase 催化、phosphatase 可逆移除，是細胞內非常重要的「訊號開關」機制，常用來快速改變蛋白質活性、結構或交互作用，因此常見於訊號傳遞與細胞狀態切換。

C) Glycosylation 是在蛋白質或脂質上接上糖鏈（oligosaccharide）。

發生位置：

✔ 蛋白質（→ glycoprotein）

✔ 脂質（→ glycolipid）

❌ 不在 DNA

功能：

① 細胞辨識

細胞表面糖鏈像身分條碼，不同細胞有不同 glycan pattern

② 免疫辨識

免疫系統用糖鏈分辨 self / non-self（如細菌多醣）

(D) Ubiquitination

❌Ubiquitination 是一種發生在「蛋白質」上的修飾作用。

它的功能是：在目標蛋白質上加上 ubiquitin 標記，作為分解訊號。

被標記的蛋白質會被細胞內的 proteasome 系統辨識並降解。

例如:＜去年考題＞

植物受精後，精子帶入的線粒體或質體需被清除以維持母系遺傳。此過程不作用於DNA，而是透過蛋白質層級進行標記。父系細胞器外膜上的蛋白質會先被加上泛素（ubiquitin），形成ubiquitination作為降解訊號，使細胞辨識並啟動清除機制。

之後，細胞透過選擇性自噬（selective autophagy）將這些被標記的細胞器包裹進自噬體（autophagosome），再進一步分解。雖然最終被移除的是整個細胞器，但實際被修飾的是蛋白質，因此ubiquitination屬於蛋白質調控與降解機制，而非DNA層級的epigenetic修飾。

(E) Histone acetylation

❌ 這是histone（蛋白）修飾

這題的陷阱在於問的是DNA 上的修飾，而不是組織蛋白上的修飾。組織蛋白乙醯化（Histone acetylation）主要發生在 histone（組織蛋白）的尾巴 lysine 上，而不是 DNA 本身，因此屬於蛋白質修飾，不是 DNA modification。Histone acetylation會造成<中和正電、讓 DNA 放鬆、促進轉錄>，但機制是透過 histone-DNA 交互作用改變，不能算直接作用在 DNA 上，

乙醯化會把 lysine 的正電中和掉DNA 本身是負電（−），histone 是正電（+），原本 DNA + histone = 吸很緊（緊密包住）。乙醯化後 ，正電變少 → 吸力下降 → DNA 放鬆，Acetylation（乙醯化）中和 lysine 正電，使 chromatin 變成 euchromatin（較鬆、促進轉錄），因此 RNA polymerase 更容易進入 ， 促進轉錄transcription ↑。

考古題

下列何者不屬於表觀遺傳(Epigenetics)的改變?

(A)組蛋白乙醯化(Histone acetylation）

(B) DNA甲基化(DNA methylation)

(C) 染色質構型重塑(Chromatin remodeling

(D) 蛋白質醣基化(Protein glycosylation)

112年-112慈濟大學_學士後中醫學系招生考試:生

物學#114188答案D