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DNA甲基化是表观遗传学的一种，它是由DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase，Dnmt)催化S-腺苷-L-甲硫氨酸作为甲基供体，CG二核苷酸是最主要的甲基位点。DNA甲基化的主要形式为5-甲基胞嘧啶，N6-甲基腺嘌呤和7-甲基鸟嘌呤。DNA甲基化修饰是一种重要的表观遗传修饰现象，它广泛存在于原生生物、植物、部分真菌及动物中。经过近半个世纪的研究，DNA甲基化水平的变化目前已是人类癌症的一种典型改变，并伴随着恶性肿瘤细胞的产生、发展而变化。因此，快速有效的检测DNA甲基化水平的变化对肿瘤的诊断、发生、发展都至关重要。目前检测DNA甲基化的方法费力，费时，灵敏度低和不够精确。因此，探讨甲基化形成与改变的可能机制，建立准确性好，灵敏度高，操作简单的DNA甲基化检测方法意义重大。本文制备了五种电化学生物传感器，实现了DNA甲基化的超灵敏检测以及DNA甲基转移酶活性的分析。 (1)提出了一种检测DNA甲基化、分析DNA甲基转移酶活性以及评价漆黄素对DNA甲基转移酶抑制作用的电化学方法。首先将单链DNA S1固定到金电极表面，当与靶DNA S2杂交后经甲基转移酶(T.aqⅠ)将DNA序列中的腺嘌呤(A)甲基化并经限制性内切酶HinCⅡ剪切，未甲基化的DNA在特定位点被剪切，而甲基化的DNA不被剪切，然后将亚甲基蓝固定到DNA双链中。根据亚甲基蓝(MB)电化学信号在剪切前后的变化检测DNA甲基化水平、分析甲基化酶活性。T.aqⅠ浓度在0.1-100 unit/mL范围内，MB的氧化电流与T.aqⅠ浓度呈线性关系，检测限为0.03 unit/mL。我们还研究了漆黄素对甲基转移酶活性的抑制作用，为DNA甲基化的检测提供了一种新的思路。 (2)基于纳米金-生物条形码(DNA-Au)和链酶亲和素标记的辣根过氧化物酶(S-HRP)制备了电化学生物传感器，实现了对甲基化的灵敏检测。DNA-Au和S-HRP对H2O2的氧化催化能起到扩大检测信号的作用。采用电化学交流阻抗法(EIS)对修饰电极进行了表征。双链DNA可与DNA-Au杂交并结合S-HRP，S-HRP可催化H2O2氧化对苯二酚。但是当DNA被Dam甲基化后再经DpnⅠ内切酶处理后，双链DNA的粘性末端被切掉，无法进一步与DNA-Au杂交并结合S-HRP，因此对苯二醌的还原电流减小，通过对苯二醌的还原电流来判断DNA甲基化的水平以及Dam甲基转移酶的活性。Dam甲基酶在0.1-20unit/mL范围内，对苯二醌的还原电流与Dam甲基酶呈线性关系，检测限为0.02 unit/mL。进一步还研究了表儿茶素、绿原酸、丝裂霉素C以及紫杉醇对Dam甲基转移酶活性的影响。 (3)采用滚环扩增技术对信号进行放大，甲基化的双链DNA可以与MBD1蛋白结合，然后与Anti-His-tag特异性结合，然后依次与生物素标记的IgG、链霉亲和素、生物素DNA结合。为下一步滚环扩增提供了基础。链酶亲和素标记的碱性磷酸酯酶(S-ALP)通过特异性结合固定到电极表面，而且S-ALP可以催化1-萘酚磷酸酯产生1-萘酚。而非甲基化的DNA无法结合MBD1蛋白，也就无法进行下一步的反应。因此DNA甲基化的程度以及DNA甲基转移酶M.SssⅠ的活性可通过1-萘酚的电化学信号来判断。进一步研究了新型抗癌药紫杉醇对甲基转移酶M.SssⅠ活性的影响。 (4)研究了一种新的基于MBD蛋白修饰的电化学免疫传感器，并可用于DNA甲基化的检测、DNA甲基转移酶活性的分析以及与DNA甲基相关抑制剂分析的电化学方法。对称CpG岛的甲基化胞嘧啶的双链DNA能够被MBD蛋白特异性识别，然后将金标记的His-tag(Au-His-tag)和金标记的碱性磷酸酯酶IgG(Au-IgG-ALP)固定到电极表面。碱性磷酸酯酶可以催化1-萘酚磷酸酯产生1-萘酚，从而产生氧化电流信号。因此可以通过电化学信号的变化分析DNA甲基化水平和M.SssⅠ甲基转移酶的活性。结果表明DNA甲基化水平在0.5-500 pM范围内及M.SssⅠ酶浓度为0.03-50 unit/mL，表现出较宽的线性关系。该方法得对靶DNA、甲基转移酶浓度检出限分别为0.17pM和0.01 unit/mL。构建的电化学免疫传感器对单碱基错配也有较好的识别能力。此外还研究了靶DNA浓度对甲基化水平的影响以及农药抑制剂（毒死蜱和甲基对硫磷）对甲基转移酶活性的抑制作用，为致癌有机物的评价提供了一种新的思路。 (5)构建了一种能对DNA甲基化进行检测以及对甲基转移酶的活性进行分析的新型电化学传感器。利用特定序列的发卡DNA循环杂交扩增技术提高了检测的灵敏度，并研究了抑制剂对DNA甲基转移酶的活性的影响并进行抑制机理的分析。双链DNA杂交后通过甲基转移酶M.SssⅠ对识别位点进行甲基化，并经限制性内切酶HpaⅡ剪切，未甲基化修饰的DNA在特定位点被剪切，而甲基化修饰的DNA不被剪切，可以进行下一步的循环杂交。然后与带有生物素的特定序列的发卡DNA进行循环杂交，最后将链霉亲和素标记的碱性磷酸酯酶固定到电极表面。碱性磷酸酯酶可以催化1-萘酚磷酸酯产生1-萘酚。因此，DNA甲基化水平与M.SssⅠ甲基转移酶的活性可以通过1-萘酚的氧化电流信号的变化来检测。该方法通过抑制剂对甲基转移酶活性抑制作用的研究，可用于相关抗癌药物的筛选，是检测DNA甲基化的一种新的思路。