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组蛋白H3(Histone H3)是核小体的核心组成部分,作为染色质基本结构单元,在DNA包装和基因表达调控中起关键作用。其N端尾部可发生多种翻译后修饰(如甲基化、乙酰化、磷酸化等),构成"组蛋白密码",通过改变染色质结构调控转录活性。组蛋白甲基化是核心修饰类型之一,指在组蛋白H3、H4的特定赖氨酸或精氨酸残基上添加甲基基团的化学修饰过程。该修饰存在三个不同的水平:单甲基化、二甲基化和三甲基化。这种修饰在从单细胞生物到哺乳动物的不同物种间高度保守,并且与基因激活或抑制有关,具体作用取决于靶位点。例如组蛋白H3第4位、36位、第79位赖氨酸(H3K4、H3K36、H3K79)的甲基化与基因激活相关;而发生在H3K9、H3K27、H4K20的甲基化修饰则与基因沉默相关。