母源效应蛋白在基因组印记维持中的作用

基因组印记是指生殖细胞发生过程中双亲基因组发生差异表观修饰,使带有亲代印记的等位基因出现父源或母源单等位基因表达。在配子发生和早期胚胎发育过程中,基因组印记甲基化经历一个去除、重建和维持的复杂过程。这个过程中的任何环节被干扰都将导致印记紊乱,造成胚胎发生、胎盘形成及出生后发育异常。近来研究表明,早期胚胎发育过程中一些母源效应蛋白在印记基因表观调控中起重要作用。为了更好地理解这些母源因子对印记基因建立及维持的作用与机制,文章综述了DPPA3、ZFP57、TRIM28和DNMT1等母源效应因子近年来的相关研究进展,并探讨了这些因子对基因组印记的表观调控机制。     

生殖细胞及早期胚胎基因组印记的表观调控

基因组印记是一种区别父母等位基因的表观遗传过程,可导致父源和母源基因特异性表达。印记是在配子发生过程中全基因组表观重编程时获得的,且在早期胚胎发育过程中得以维持。因此,在全基因组重编程过程中,对印记的识别和维持十分重要。本文概述了原始生殖细胞的印记清除、双亲原始生殖细胞的印记获得以及早期胚胎发育过程中印记维持的相关过程,并对在印记区域内保护印记基因免受全基因组DNA去甲基化的表观遗传因子的相关作用机制进行了讨论。     

印记基因与肿瘤的发生

印记基因是仅表达等位基因中的亲本一方,而亲本另一方基因沉默的表观遗传学现象.印记基因中双亲等位基因携带特异性表观遗传标记,通过不同的机制(例如,lncRNA模型、绝缘子模型)使相应的等位基因沉默或表达.印记基因的正常表达使得个体正常发育,而印记基因的异常表达则与肿瘤发生有关.主要概述印记基因的结构、表达机制及IGF2/...     

哺乳动物基因组印记的保护与维持

基因组印记是生殖细胞基因组发生父源或母源单等位基因表达的一种表观调控现象,哺乳动物单性生殖的胚胎不能存活,表明在全基因组重编程过程中,印记的保护和维持十分重要。因此,在受精后全基因组发生的主动与被动去甲基化过程中,必须保留印记位点在配子发生期间获得的差异甲基化状态。为了更深入地理解植入前胚胎重组期间参与保护和维持基因组印记的分子机制,尤其是基于ZFP57(zinc finger protein 57)和TRIM28(tripartite motif-containing 28)相互作用组成的转录共抑制复合体,该文阐述了该复合体及其他相关因子近几年的研究进展,并探讨了这些分子对基因组印记保护与维持的表观调控机制。     

基因印记的功能及应用

基因印记是体细胞来源于不同亲代的一对等位基因发生的差异性表达,即机体仅表达来自亲本一方的等位基因,而另一方不表达或很少表达。该文主要对印记基因的特征、功能和应用前景进行了简单阐述,表明印记基因有重要应用价值而且极有希望成为新的家畜改良和育种工具。     

基因组印记与疾病研究进展

基因组印记是一种特别的非孟德尔遗传现象,即来自双亲的等位基因在子代中的差异性表达,是遗传后的基因调控方式,主要与基因组甲基化模式有关,包括去甲基化、重新甲基化及甲基化维持三个过程。印记基因主要通过对启动子、边界元件及非编码RNA的作用来调控基因表达。基因组印记异常与一些先天性疾病相关,也与肿瘤发生和易感性有关,     

遗传印记--一种对孟德尔定律的发展与扩充的新现象

遗传印记作为一种对孟德尔定律的发展与扩充的新的遗传现象,正受到越来越多的关注。主要从遗传印记的发现、印记基因的特点、印记的分子机制、表达调控及其与疾病的关系做了综述。     

哺乳动物基因组印记的擦除、建立和维持机理

基因组印记主要依靠印记基因DNA甲基化方式调控,这种表观遗传修饰让多种哺乳动物出现基因单等位表达现象。印记的擦除发生在原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)时期,其主要途径为活化诱导的胞苷脱氨酶(activation-induced cytidine deaminase,AID)、TET(ten-eleven translocation)蛋白介导的去甲基化。印记的建立发生在配子发生期,雌雄有明显的不同。印记的维持在多种因子的共同作用下完成,主要参与的蛋白有Dnmt1、Dppa3、KAP1和ZFP57等。印记的维持贯穿整个发育阶段,并通过细胞分裂遗传给子代。机体正常生长发育有赖于印记基因的正常表达。随着第一个印记基因IGF2R的发现,对于印记机制的研究不断推进。该文将概述基因组印记的建立、维持、擦除机理以及克隆动物中存在的印记基因异常重编程。     

H19／IGF2基因印记调控机制研究进展

H19／IGF2基因是目前发现的为数不多的印记基因之一,两基因定位相近,表达调控相关,对个体的生长、发育及行为发展有重要作用,H19／IGF2印记异常与许多肿瘤的发生有关。H19／IGF2基因印记调控机制非常复杂,近年的研究发现与其共同竞争一套增强子、等位基因的差异性甲基化、染色质构型以及转录周期有关,但尚未形成公认的统一调节机制。     

《自然》：研究发现一基因具完全不同功能

同源染色体基因表达活性不同的现象．称为基因印记。据美国物理学家组织网报道,英国巴斯大学研究者近日发现了一种名为Grb10的基因．与通常的印记基因表达规则不符的是,它从父母双方遗传下来的等位基因作用截然不同。相关研究发表在近期出版的《自然》杂志上。     

DLK1在干细胞和肿瘤中的作用

DLK1是EGF家族成员之一,是一个父源表达母源沉默的印记基因产物,其表达受等位基因差异性甲基化区(DMR)的调控。Dlk1是细胞分化的重要调节基因,可抑制脂肪前体细胞向脂肪细胞分化。DLK1通过和Notch1相互作用,在Notch通路中起负调控作用。DLK1在肝干细胞中表达,提示可以作为肝干细胞分离的标记物。此外,DLK1在多种分泌性肿瘤细胞中高表达,提示DLK1可能与这些肿瘤的形成密切相关。     

印记基因的印记机制及其表达调控

越来越多的研究资料表明 ,来自双亲的等位基因在功能上存在着差异 ,当同一个基因由不同性别的双亲传给子代时可引起不同的表型。这一点在马、驴正反交中表现得最为明显。其正反交后代在个体上所表现的显著差异是经典遗传理论所不能解释的。这种同源染色体基因表达活性不同的现象即为基因组“印记”(ｇｅｎｏｍｉｃｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ) [1,2 ] 。在哺乳动物中所发现的印记基因大都具1 .1　印记的形成　　印记形成于成熟配子 ,并持续到出生后。核移植实验表明 ,至少在卵母细胞内 ,基因印记的获得与否与ＤＮＡ甲基化变化是高度一致的 ,而富含…     

基因组印记

根据孟德尔遗传定律,当一种性状从亲代传到子代,涉及这种性状的基因和染色体无论是来自父方或母方,传递所产生的表型效应都应该是完全相同的。但是这一普遍规律现已发现在哺乳动物某些组织和细胞中会出现例外．即控制某一表型的一对等位基因由于亲源不同而差异性表达,也就是说,机体只表达来自亲本一方的等位基因．而与其自身性别无关。这就称为基因组印记（genomic imprinting）。其中父（母）系等位基因不表达者,就称为父（母）系印记。它不遵循孟德尔遗传规律。     

印记基因DLK1的研究进展

在哺乳动物中,有一部分特别的基因,它们由于受到印迹而只表达单一亲本的基因,这种表观遗传的修饰现象就是基因组印记,这有别于经典的孟德尔遗传学定律。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,主要的修饰部位发生在DNA的CpG岛。它参与了细胞分化,基因组稳定性、基因印记等多种细胞生物学过程,基因印迹的建立和维持是胚胎正常发育的基础,这一过程的实现有赖于各种DNA甲基化转移酶的精确表达和密切的配合。已发现在哺乳动物的基因组中存在着许多的印记基因,DLK1基因为父系表达母源沉默的印记基因,它的表达同样受到DNA甲基化的调节,它首先在神经母细胞瘤发现并克隆,定位于人类染色体14q32,属于表皮生长因子样超家族的成员之一,约有6个外显子。研究表明,DLK1基因在胚胎肝、早期肌肉组织以及造血干细胞等组织中均有表达,人DLK1基因全长1557bp,编码序列含有1152核苷酸,编码383个氨基酸残基,在人、小鼠、绵羊都存在保守序列,它参与多种细胞的增殖、分化并且与相关肿瘤的发生发展有着密切的关系,印迹基因的印迹异常与肿瘤的易感性及发生发展有重要的关系,本文就国内外DLK1基因的研究进展做一综述。     

印记基因DLK1的研究进展

在哺乳动物中,有一部分特别的基因,它们由于受到印迹而只表达单一亲本的基因,这种表观遗传的修饰现象就是基因组印记,这有别于经典的孟德尔遗传学定律。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,主要的修饰部位发生在DNA的CpG岛,它参与了细胞分化,基因组稳定性、基因印记等多种细胞生物学过程,基因印迹的建立和维持是胚胎正常发育的基础,这一过程的实现有赖于各种DNA甲基化转移酶的精确表达和密切的配合。已发现在哺乳动物的基因组中存在着许多的印记基因,DLK1基因为父系表达母源沉默的印记基因,它的表达同样受到DNA甲基化的调节,它首先在神经母细胞瘤发现并克隆,定位于人类染色体14q32,属于表皮生长因子样超家族的成员之一,约有6个外显子。研究表明,DLK1基因在胚胎肝、早期肌肉组织以及造血干细胞等组织中均有表达,人DLK1基因全长1557bp,编码序列含有1152核苷酸,编码383个氨基酸残基,在人、小鼠、绵羊都存在保守序列,它参与多种细胞的增殖、分化并且与相关肿瘤的发生发展有着密切的关系,印迹基因的印迹异常与肿瘤的易感性及发生发展有重要的关系,本文就国内外DLK1基因的研究进展做一综述。     

基因印记与lncRNA

基因印记是一种表观遗传调控机制,在二倍体哺乳动物的发育过程中,基因印记可以调控来自亲代的等位基因差异表达。非编码RNA是不编码蛋白质的RNA,它在RNA水平调控基因表达。研究表明大多数印记基因中存在长非编码RNA（长度>200nt的非编码RNA）的转录,长非编码RNA主要通过顺式的转录干扰作用来实现基因印记。同时基因印记及其相关的长非编码RNA异常表达与许多先天疾病相关,迄今已发现数十种人类遗传疾病与基因印记有关,而lncRNA引起的基因印记在疾病的发生和治疗中起着重要作用。     

哺乳动物基因组印记的研究进展

基因组印记是由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象。基因组印记产生的原因及过程是现代遗传学的一个热点问题。哺乳动物的许多基因组印记特征都使其成为后基因组时代的一个热点生物学问题。进化的基因组印记在哺乳动物生殖、发育中起到了特定的作用。综述了基因组印记的特点、印记基因的印记机理、基因印记与克隆动物的发育、印记基因与疾病的研究进展。     

牛DLK1基因的生物信息学分析

DLK1基因是位于DLK1-DIO3印记区域内一个父源表达的印记基因。本研究利用生物信息学方法对牛DLK1基因进行了分子进化分析、基因和蛋白质结构分析并预测了其启动子和CpG岛区域。对7种动物DLK1基因mR NA序列的分子进化分析结果显示,牛与羊的遗传距离最小,亲缘关系最近。蛋白质在线分析软件表明,DLK1蛋白由信号肽、EGF结构域以及跨膜区组成。牛DLK1基因包含5个外显子,且存在多种可变剪切体。启动子在线软件预测,牛DLK1核心启动子可能位于该基因起始密码子上游1 790~1 840 bp处。预测结果表明,人、小鼠和牛三个物种DLK1潜在的核心启动子区所处的位置具有一致性,并且三个物种的启动子区DNA序列具有高度保守性。以上研究结果为进一步阐明牛DLK1基因的生物学功能及其印记调控机理提供了参考依据。     

基因置换发展研究综述

基因置换,又称基因替代作用,它指的是遗传信息单向的从一个序列向其同源序列传递的过程。近年来,人们对遗传重组的发生机制、功能及影响有了新的认识,尤其是发现"重组"造成的基因置换远超过以前认识。与遗传重组不同,基因置换有可能改变等位基因频率,搅乱等位基因的组合,降低连锁不平衡的程度,影响核苷酸多样性的即时效应和长期的效应。这些发现有助于去理解基因置换的机制,去探索基因置换对物种进化及遗传多样性更深远的影响,如基因置换对染色体基因结构和功能有哪些影响及基因置换对更深层次的生物进化起什么样的作用等。本文对基因置换进行了综合论述,重点介绍了基因置换的当前发展趋势,并以基因四联子为模型,总结了基因置换事件的推断,并对基因置换的研究前景进行了讨论。     

非编码RNA与哺乳动物基因组印记的起源

基因组印记是由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,主要发生在胎盘哺乳动物（真哺乳类）和显花植物中.大部分印记基因都分布在印记基因簇内,其中包含大量的非编码RNA基因.印记基因的表达受印记控制区（ICRs）的顺式调控.基因组印记产生的原因及过程是现代遗传学研究的一个热点问题,分析印记同源区从非印记物种到印记物种的过渡,为解决这一问题提供了重要启示.最近,原始哺乳动物（有袋类和单孔类）模式物种全基因组测序的完成,极大地促进了印记同源区的比较分析研究.本文对这些研究进行了回顾和分析,发现非编码RNA与哺乳动物基因组印记获得关系密切.主要依据为：（1）伴随着基因组印记的获得,印记区有大量的非编码RNA新基因出现;（2）与基因组印记相关的一些保守非编码RNA的表达发生了显著变化.此外,对15种脊椎动物中印记snoRNA基因系统分析的结果表明：印记snoRNA起源于真哺乳类与有袋类动物分化之后,并且在真哺乳类辐射进化之前发生了迅速的扩张,主要的基因家族在这一时期已经形成.这些结果进一步证明了非编码RNA与基因组印记获得的密切联系.非编码RNA可能主要通过调控印记表达和诱导染色体表观遗传修饰两种机制,参与哺乳动物基因组印记的获得.