DNA甲基化微阵列

DNA甲基化微阵列是近年发展起来的高通量分析基因组水平DNA甲基化状态和模式的新型技术,已成为肿瘤表观遗传学组研究的重要工具之一。利用DNA甲基化微阵列研究某种疾病状态下异常甲基化的基因有利于进一步明确该疾病的表观遗传学异常机制,发现与之相关的表观遗传学标志物。现有的DNA甲基化微阵列主要包括CpG岛微阵列和甲基化寡聚核苷探针微阵列,根据已有的文献资料,较为详细地阐述了上述技术的原理、特点和适用范围,对于研究者根据自己的研究目的选择适当的DNA甲基化微阵列技术具有一定的指导价值。     

小鼠骨髓细胞中p16和Ralb基因启动区CpG岛的甲基化位点分析

抑癌基因p16和白血病致癌因子Ralb与白血病的发生密切相关,其启动子区CpG岛的甲基化对基因表达具有重要作用.本文旨在分析p16、Ralb基因启动子区CpG岛甲基化位点信息,并比较这两个基因在小鼠骨髓细胞和原代培养的骨髓细胞中甲基化状态的差异.运用"MethPrimer"软件预测p16、Ralb基因启动子区的CpG岛,设计甲基化特异性引物.利用重亚硫酸盐测序法(BSP)检测甲基化位点信息.结果显示,p16有1个CpG岛,岛上21个CpG位点全部未发生甲基化;Ralb有2个CpG岛,CpG岛1上的5个CpG位点全部呈甲基化状态,而CpG岛2上的17个CpG位点全部呈非甲基化状态,且小鼠骨髓细胞和体外原代培养的骨髓细胞中两基因的甲基化状态一致.表明p16、Ralb基因甲基化状态未受外界培养条件的影响而改变,提示在与两基因甲基化相关的研究中体外试验可替代体内试验.     

hMLH1基因启动子CpG岛甲基化致MSI与肿瘤的关系

通过人类错配修复基因( hMLHl)启动子CpG岛甲基化与微卫星不稳定性(MSI)的分析,探讨癌症发病的机制.错配修复基因hMLH1启动子CpG岛甲基化是hMLH1基因失活的重要机制,而hMLH1的表达失活则可导致MSI的产生,促进癌症的发生.根据一系列研究得出结论,在肿瘤组织中hMLH1基因启动子CpG岛甲基化和微卫星不稳定(MSI)有显著相关性,并在癌症早期发生、发展过程中起重要作用.因此临床检测hMLH1基因启动子CpG岛甲基化及微卫星不稳定可能成为癌症鉴别诊断、评价预后、指导化疗的分子标志物之一.     

宫颈癌患者血浆和组织中FHIT基因5′端CpG岛甲基化状态的研究

为了检测宫颈癌患者血浆和组织中FHIT基因5′端CpG岛甲基化状态, 以找到无创伤性诊断宫颈癌的新指标, 选取151例宫颈癌患者的血浆和30例患者的宫颈癌组织为研究对象,用MSP的方法检测FHIT基因5′端CpG岛甲基化状态, 并对MSP产物进行克隆和测序。结果在宫颈癌患者血浆和组织中, FHIT基因5′端CpG岛甲基化率为30.46%和53.33%, 血浆和组织的总体符合率为80%。而对照中均未检测到甲基化状态。随着患者临床分期和组织学分级的增加, FHIT基因甲基化的检出率也在逐渐的增加。表明宫颈癌患者的血浆和肿瘤组织中FHIT基因5′端CpG岛甲基化的发生是高频事件, 使用FHIT基因作为标记可以对宫颈癌患者进行无创伤诊断和预后的评估。     

宫颈癌患者血浆和组织中FHIT基因5′端CpG岛甲基化状态的研究

为了检测宫颈癌患者血浆和组织中FHIT基因5′端CpG岛甲基化状态, 以找到无创伤性诊断宫颈癌的新指标, 选取151例宫颈癌患者的血浆和30例患者的宫颈癌组织为研究对象,用MSP的方法检测FHIT基因5′端CpG岛甲基化状态, 并对MSP产物进行克隆和测序。结果在宫颈癌患者血浆和组织中, FHIT基因5′端CpG岛甲基化率为30.46%和53.33%, 血浆和组织的总体符合率为80%。而对照中均未检测到甲基化状态。随着患者临床分期和组织学分级的增加, FHIT基因甲基化的检出率也在逐渐的增加。表明宫颈癌患者的血浆和肿瘤组织中FHIT基因5′端CpG岛甲基化的发生是高频事件, 使用FHIT基因作为标记可以对宫颈癌患者进行无创伤诊断和预后的评估。     

一种快速高效的全基因组甲基化CpG岛富集方法的建立

高甲基化的CpG岛所致基因表观遗传学转录失活已经成为肿瘤表观基因组学研究的重要内容。现在已有很多检测CpG岛甲基化的方法,但由于各自的局限,还没有建立一种能快速在全基因组水平上进行甲基化CpG岛的富集方法。本研究利用甲基化结合蛋白MBD2b具有特异性结合甲基化DNA的特性, 建立了一种基于DNA免疫共沉淀技术的全基因组甲基化CpG岛的富集方法。在大肠杆菌中表达重组的GST-MBD2b蛋白,通过Glutathione Sepharose 4B对重组蛋白进行纯化,制备成亲和层析柱,利用在不同的盐离子强度下甲基化DNA和非甲基化DNA的结合能力不同,对甲基化DNA进行富集。用甲基化酶SssI处理过的DNA片段与非甲基化DNA片段进行富集效率的检测,发现0.5M KCl的浓度是甲基化DNA片段和非甲基化DNA片段得以分开的临界条件。样品的富集效率用Real Time PCR进行检测。结果表明,这种方法能够实现对全基因组甲基化DNA的有效富集且最高的富集倍数可达到100多倍。富集到的甲基化DNA可以进行后续的定量PCR, DNA测序和全基因组芯片的分析等工作,为大规模分析全基因组CpG 岛甲基化的改变奠定了基础。     

亚硫酸氢钠测序法检测水稻FIE基因CpG岛甲基化状态

建立了适用于水稻基因组特定基因甲基化检测的亚硫酸氢钠测序法,并利用此方法对FIE2A基因CpG岛部分片段的甲基化差异进行了研究。采用CTAB法提取水稻叶片和胚乳细胞的基因组DNA,经亚硫酸氢钠化学修饰后,针对已修饰的FIE基因序列设计特异引物并结合巢式PCR扩增,TA载体克隆、测序,最后对测序结果进行分析。结果表明巢式PCR能够增加特异性产物的产生,FIE基因CpG岛在对称的CG和CNG位点甲基化水平较高,而在非对称CNN位点甲基化水平最低,此外在叶片中的平均甲基化水平较高。由此表明本研究建立的亚硫酸氢钠测序法适用于水稻基因组特定基因甲基化状态的检测。     

CpG甲基化与基因调控

CpG双核苷酸中的胞嘧啶甲基化和去甲基化在哺乳动物的基因表达中有重要的调控作用.哺乳动物基因组中有两类启动子:CpG岛启动子和CpG缺乏启动子.两种蛋白质因子通过与甲基化CpG的相互作用影响基因表达,CpG岛在基因组分析中也有广泛的用途.     

人类胚胎干细胞分化前后CDCA8基因启动子区甲基化状态的实验研究

目的：分析在人类胚胎干细胞分化过程中,CDCA8基因启动子区甲基化的状态.方法：生物信息学预测人类CDCA8基因上游2 kb区域的CpG岛.抽提未分化和自然分化的人类胚胎干细胞gDNA,应用重亚硫酸盐修饰和DNA序列分析方法检测CDCA8基因启动子区CpG岛甲基化情况.结果：未分化和自然分化的人类胚胎干细胞中,被检测的CDCA8基因启动子区CpC岛均未发现明显的甲基化修饰.结论：在人类胚胎干细胞分化前后,CDCA8基因启动子关键区域的甲基化状态未发生明显改变.     

脑胶质瘤组织中p16基因启动子区CpG岛甲基化检测及其临床意义研究

目的：研究脑胶质瘤中p16基因启动子区甲基化情况及其临床意义。方法：用甲基化特异性PCR技术检测42例脑胶质瘤组织和癌旁正常脑组织中p16基因启动子甲基化,并分析该基因启动子甲基化与临床病理特征之间的关系。结果：脑胶质瘤组织中p16基因异常甲基化率（38.27%）显著高于癌旁正常脑组织中p16基因的异常甲基化率（8.8%,P=0.000）。发生甲基化的肿瘤组织或者正常脑组织中p16基因mRNA和蛋白表达显著降低。此外,p16基因异常甲基化和肿瘤病理分级有相关性（P=0.007）,而与患者性别、年龄及肿瘤类型等临床特征无关（P=0.669,0.869和0.944）。结论：p16基因启动子区CpG岛高甲基化与p16表达下调相关,推测p16启动子区CpG岛高甲基化是导致p16基因在脑胶质瘤中表达下调的重要因素,有望成为脑胶质瘤早期辅助诊断的分子标志物之一。     

结直肠癌中DNA甲基化研究进展

CpG岛是人类基因组中富含CpG二核苷酸的DNA序列,主要位于基因启动子区,大小约为100-1000bp,与约60％编码基因相关。DNA中CpG岛甲基化可导致抑癌基因的表观遗传学转录失活,直接参与肿瘤的发生机制。近年来,甲基化已成为表观遗传学研究的焦点。我们简要综述了DNA甲基化在结直肠癌中的研究进展。     

乳腺癌相关基因的甲基化

肿瘤组织中常伴随基因组整体甲基化水平降低和(或)某些基因CpG岛甲基化水平异常升高,这两种变化在肿瘤发生和发展中都扮演着重要的角色。近年来诸多研究报道了CpG岛高甲基化可导致乳腺癌相关的一系列关键基因的表达缺失。由于表观遗传变化存在潜在可逆性,因此,通过检测患者特定基因甲基化状态早期诊断乳腺癌,以及运用甲基化抑制剂来治疗乳腺癌,已成为国内外研究的热点和新思路。     

人类全基因组范围的CpG岛的预测与分析

CpG岛的甲基化是表观遗传中基因表达调控的重要机制。虽然目前已存在几个从DNA序列判别CpG岛的标准,但如何在标准中选择合适的参数仍是研究的焦点。文章通过分析比较两种经典CpG岛判定标准与三种预测方法,提出了改进的CpG岛预测方法——CpGISeeker。应用该预测方法,结合判定标准中的三个基本参数组合出的13组组合参数,在人类全基因组范围内进行了CpG岛预测,并统计分析了CpG岛的重复序列组成以及相对于基因转录起始位点的位置分布情况。分析结果表明CpGISeeker具有更精确判定CpG岛的特性;同时还提示,随着判定标准严格性的增加,CpG岛的重复序列含量降低,与基因转录起始位点的相关性提高。将CpG岛最小尺寸为500bp、GC含量为60%、CpG出现率达到0.65的组合参数作为标准,是目前预测CpG岛的最佳方式。     

动脉粥样硬化病人LDL受体基因启动子序列的高甲基化改变

探讨动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）病人LDLR基因启动子区12个CpG二核苷酸结构甲基化的改变。改进并联合应用巢式、Touchdown—PCR,甲基化敏感单链构象分析法（methylationsensitive—single—stand conformation analysis,MS—SSCA）,对61例AS病人及28例健康对照者的LDLR基因启动子区CpG岛的甲基化状态进行检测。在AS患者中发现三种不同的甲基化模式,即完全甲基化、部分甲基化和非甲基化。61例AS患者中有2例完全甲基化,13例部分甲基化,其余为非甲基化．甲基化率为24．59％;28例正常对照者中仅1例发生部分甲基化,甲基化率为3．57％。两组甲基化率差异有显著性（P〈0．05）。AS病人LDLR基因启动子区甲基化程度增高,在LDLR基因调控区的高甲基化修饰可能参与了AS的发病。同时,改进并联合应用的巢式PCR、Touchdown—PCR．MS—SSCA法降低了对DNA模板严格度的要求,提高了灵敏度和特异性,在检测基因甲基化中具有方便、经济、效率高的优点,有良好的应用前景。     

肺癌与DNA 甲基化研究的进展

DNA甲基化是表观遗传学研究的重要内容。其本质是在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5’甲基胞嘧啶的过程。CpG岛是DNA甲基化常发生的部位。CpG岛指基因组中长度为300～3000 bp的富含CpG二核苷酸的一些区域,主要存在于基因的5’区域。以往的研究表明,肺癌的发生常与CpG岛的异常甲基化有关。多基因异常的甲基化常为肿瘤发生的重要机制。近年来,研究比较热门的基因有p16、RASSF1A、CDH1、CDH13、FHTI、TMS1/ASC等。研究集中在肺癌组织与癌旁组织甲基化频率的统计分析,以及对于血液,痰液,肺泡灌洗液发生甲基化频率的统计分析。对于肺癌相关抑癌基因甲基化的研究,为肺癌患者的早期诊断提供思路,并为治疗开辟新的方向。去甲基化治疗虽研究较少,但目前已取得一定进展。     

肺癌病人肿瘤组织DNA高甲基化片段的筛选

关于DNA甲基化在肿瘤中的作用的研究,大多集中在研究已知的抑癌基因启动子区的异常高甲基化。而一些未知的参与肿瘤发生的基因也可能受甲基化调控,寻找这些与肿瘤相关的基因,对深入了解肿瘤发生的机制具有重要意义。利用甲基化敏感性随机引物PCR(Methyrlation-Sensitive Arbitrarily Primed PCR,MS-AP-PCR),检查了肺癌组织中基因组范围内CpG岛高甲基化情况,分离到8个高甲基化片段(hypermethylated DNA fragment．HMDF)。通过克隆、测序和Blast、NewCpGseek软件分析,发现所有的片段均为典型的CpG岛,有4个片段与人2、7、9、10号染色体上的同源性为99％～100％,但只有1个是已知的基因。进一步利用Neural Network Promoter Prediction、TSSG和TSSW等软件对其余7个片段可能的生物学意义进行了分析,结果有4个片段是候选的启动子区,提示它们可能源于新基因。所获得的高甲基化片段可能是中国人肺癌发生过程中特有的表遗传学改变。     

mdr1甲基化与宫颈癌新辅助化疗疗效相关性研究

目的：研究宫颈癌肿瘤细胞多药耐药基因1（mdr1）甲基化与宫颈癌新辅助化疗疗效相关性,探索适用于预测临床化疗多药耐药性的敏感指标。方法：采用MassARRYEpiTYPERDNA甲基化分析技术定量分析宫颈鳞癌（n=40）新辅助化疗前后、正常对照组（n=30）中的mdr1基因启动子区15个CpG位点的甲基化状态。结果：新辅助化疗敏感组（n=31）CpG2、3、4位点甲基化率高于行新辅助化疗耐药组（n=9）,差异有统计学意义（P〈0．05）;与新辅助化疗前组相比,化疗后组CpG_7、CpG_8、CpG_12、13、CpG_18、CpG_19、20、CpG_23、CpG_24位点甲基化率减低,差异有统计学意义（p〈0．05）;与正常组织（n=30）相比,宫颈癌（n=80）CpG_2、3、4、CpG_5、CpG6、CpG_7、CpG_8、CpG_9、10、CpG-12、13、CpG_18、CpQ_19、20、CpG_22、CpG_23、CpG_24位点甲基化率较低,差异有统计学意义（p〈0．05）。结论：宫颈癌mdr1基因甲基化水平高低与宫颈癌NACT疗效有一定相关性。     

CpG岛甲基化检测技术比较

CpG岛过甲基化所致基因去表达是主要的表遗传学（epigenetics）改变之一,是一种在突变,缺失,异位等序列变异之外的非序列性变化。这种表遗传异常不仅与复制延迟,染色体压缩,转录机制密切相关,而且与疾病的易感性,发生发展,预后和转归均有密切相关。很多肿瘤发生都涉及到基因组甲基化的改变。包括抑癌基因的高甲基化和原癌基因的去甲基化,因此,检测甲基化的相关技术也随着甲基化研究的深入而不断推陈出新,简便高效快捷检测方法的出现极大地提高了工作效率,关键性CpG位点概念的建立增加了实验结果的实用性。     

山羊克隆胎儿不同组织中H19基因CpG岛甲基化模式及表达量检测

表观重编程异常是核移植胚胎发育异常的重要原因。为了研究克隆山羊胎儿不同组织中H19基因CpG岛甲基化水平和相对表达量,本实验运用亚硫酸盐法和荧光实时定量PCR法分别检测了死亡克隆山羊胎儿和同期普通山羊胎儿(对照组)肝脏、胎盘、肾脏、肺脏和心脏组织中H19基因CpG岛甲基化水平和mRNA的相对表达量。结果表明,克隆山羊胎儿胎盘组织中H19基因第5个CpG岛的甲基化水平显著高于对照组(70%vs49.41%,P0.05),H19基因相对表达量显著低于对照组(883.3vs1264.5,P0.05);肺脏组织甲基化水平显著低于对照组(63.53%vs88.24%,P0.05),相对表达量显著高于对照组(1003.4vs515.5,P0.05);其他各组差异不显著(P0.05)。结果说明,H19基因在克隆山羊胎儿部分组织中DNA甲基化重编程异常,而且这种异常影响H19基因的正常表达,这也可能是导致克隆动物死亡的重要因素之一。     

DLC-1基因在MCF-7人乳腺癌细胞系中低表达的机制探究

目的：探究DLC-1基因在MCF-7人乳腺癌细胞系中低表达的机制。方法：应用甲基化特异性PCR（MSP）检测人乳腺癌细胞MCF-7的DLC-1基因甲基化状态,不同浓度的5-氮杂-2＇-脱氧胞嘧啶（5-Aza-CdR）处理人乳腺癌细胞MCF-7,RT-PCR及Real-time PCR定量检测用药前后细胞中DLC-1基因mRNA表达水平变化。结果：DLC-1基因启动子区CpG岛呈甲基化状态,经过5-Aza-CdR处理后,DLC-1基因启动子区呈去甲基化状态,并且其mRNA恢复表达。结论：抑癌基因DLC-1 CpG岛甲基化是导致该基因低表达的原因之一,5-Aza-CdR能逆转DLC-1基因甲基化状态。