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1.
哺乳动物印记域DLK1-DI03的研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
DLK1-D103印记域定位于人14号染色体、小鼠12号染色体及绵羊18号染色体远端,在真哺乳亚纲动物中印记保守.该印记域包含3个编码蛋白的父系表达基因DIk1、Rt11和Di03以及若干大小不同的母系表达印记非编码RNA,如miRNAs、snoRNAs和大型非编码RNA Gtl2等.人和小鼠该印记域内印记基因剂量的改变将导致严重的表型异常甚至胚胎致死,暗示正常的发育需要域内印记基因的正常表达.文章重点论述了哺乳动物DLK1-DI03印记域的印记调控机制和域内印记基因及其功能的研究进展.  相似文献   

2.
哺乳动物的基因组以发育调控模式进行转录,生成长的和短的非编码RNAs(non-coding RNA,ncRNAs).ncRNAs占到人类转录组的98%,与生物体进化复杂程度显著相关.MicroRNAs(miRNAs)是目前研究比较透彻的,长度大约为20~24个核苷酸的ncRNAs,其通过与靶基因mRNA的结合在转录后水平负调控基因的表达.人类基因组中一个最大的miRNA簇位于14号染色体(14q32)的DLK1-DIO3印记区域,包括了54个miRNAs.这些miRNAs通过参与调节重要的信号通路在许多病理过程中发挥作用.充分了解DLK1-DIO3印记区域中这个大的miRNA簇,在病理生理过程中的重要性将有助于为相关疾病的治疗提供新的策略.本文比较深入地分析了DLK1-DIO3印记区域中的miRNAs在调控组织动态平衡以及多种癌症发生中的作用,同时对其潜在的临床应用价值进行了讨论.  相似文献   

3.
基因组内三个信息层相互作用决定美臀表型产生   总被引:1,自引:0,他引:1  
绵羊callipyge(美臀)是一种可遗传的肌肉肥厚体征,该表型以独特的方式“极化超显性”遗传给子代.绵羊18号染色体的DLK1-GTL2印记化结构域内存在1个远距离调控元件(long-range control element,LRCE),该元件发生单个碱基突变(A→G).A→G突变顺式作用于印记化结构域内的相关基因,印记化基因的产物包括蛋白质及非编码RNA分子,它们相互作用导致美臀表型产生.美臀表型产生及其独特的遗传方式是绵羊基因组内的蛋白质编码基因、非编码RNA基因以及表观遗传效应等3个信息层相互作用的结果,说明以前被忽略的隐藏信息发挥了极其重要的调控功能.这些现象对经典的中心法则形成了挑战,但是为基因组研究拓展了新的领域.  相似文献   

4.
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。  相似文献   

5.
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。  相似文献   

6.
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。  相似文献   

7.
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。  相似文献   

8.
非编码RNA与哺乳动物基因组印记的起源   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
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.  相似文献   

9.
印记控制区(ICR)的调控机制   总被引:1,自引:0,他引:1  
程姗 《生命的化学》2004,24(5):383-386
绝大多数印记基因成簇地分布在很大的染色体区域,在发育过程中起着十分重要的作用。印记基因等位位点专一性的抑制是由印记控制区(imprinting control region,ICR)所调控的,通常是等位位点一方的ICR发生甲基化。在配子形成过程中,非组蛋白和邻近的序列会影响这种差别甲基化。DNA的甲基化、组蛋白的修饰以及多梳状体蛋白对于印记的维持十分重要。不同印记区的印记调控的方式是不同的。在某些区域ICR组装成绝缘子,干扰启动子和增强子的相互作用,而在另一些区域中涉及到了非编码RNA,印记调控以一种与X染色体失活机制类似的方式进行。  相似文献   

10.
长非编码RNA(lnc RNA)是长度大于200 bp的一类非编码蛋白的RNA,因其在基因组中含量巨大以及重要的生物学功能引起了学术界的广泛关注.基因组印记是一种表观遗传现象,lnc RNAs通过建立靶基因的印记而发挥重要的生物功能.基因组印记可以用来研究lnc RNAs在转录和转录后水平调控基因表达的分子机制.本文选取6个印记机制研究比较透彻的印记区域,包括Kcnq1/Cdkn1c、Igf2r/Airn、Prader-Willi(PWS)/Angelman(AS)、Snurf/Snrpn、Dlk1-Dio3和H19/Igf2.通过介绍包括基因间lnc RNAs(H19、Ipw和Meg3)、反义lnc RNAs(Kcnq1ot1、Airn、Ube3a-ATS)和增强子lnc RNAs(IG-DMR e RNAs)在内的3种类型lnc RNAs在印记调控中的作用,从而了解lnc RNAs通过顺式或(/和)反式作用多种机制调控亲本特异性靶基因的表达.了解印记基因簇中lnc RNAs的作用方式将有助于我们揭示lnc RNAs在整个基因组中的作用机制.  相似文献   

11.
Genomic imprinting at the mammalian Dlk1-Dio3 domain   总被引:4,自引:0,他引:4  
Genomic imprinting causes genes to be expressed or repressed depending on their parental origin. The majority of imprinted genes identified to date map in clusters and much of our knowledge of the mechanisms, function and evolution of imprinting have emerged from their analysis. The cluster of imprinted genes delineated by the delta-like homolog 1 gene and the type III iodothyronine deiodinase gene (Dlk1-Dio3) is located on distal mouse chromosome 12 and human chromosome 14. Its developmental importance is exemplified by severe phenotypes associated with altered dosage of these genes in mice and humans. The domain contains three imprinted protein-coding genes, Dlk1, Rtl1 and Dio3, expressed from the paternally inherited chromosome and several imprinted large and small noncoding RNA genes expressed from the maternally inherited homolog. Here, we discuss the function and regulation of imprinting at this domain.  相似文献   

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13.
《Epigenetics》2013,8(4):181-187
Human chromosome 14q32.2 carries a cluster of imprinted genes including paternally expressed genes (PEGs) such as DLK1 and RTL1, and maternally expressed genes (MEGs) such as GTL2 (alias, MEG3), RTL1as (RTL1 antisense), and MEG8. Consistent with this, paternal and maternal uniparental disomies for chromosome 14 (upd(14)pat and upd(14)mat) cause distinct phenotypes. In this report, we review the current knowledge about the underlying factors for the development of clinical features in upd(14)pat and upd(14)mat. The data available suggest that the DLK1–GTL2 IG-DMR functions as a regulator for the maternally inherited imprinted region, and that excessive RTL1 expression and decreased DLK1 and RTL1 expression play a major role in the development of upd(14)pat-like and upd(14)mat-like phenotypes, respectively  相似文献   

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Molecular characteristics of the porcine DLK1 and MEG3 genes   总被引:2,自引:0,他引:2  
Imprinted genes play important roles in embryo survival and postnatal growth regulation. The DLK1 and MEG3 (previously GTL2) genes are linked and reciprocally imprinted in several mammals, but their imprinting status is still unknown in pigs. In this study, we report polymorphisms, imprinting status and QTL analyses of the porcine DLK1 and MEG3 genes. Muscle and adipose DNA and RNA samples from 30-day-old animals generated with reciprocal crosses between the Korean native pig (KNP) and Yorkshire breeds were used to analyse DLK1 and MEG3 variation and expression. The samples exhibited paternal expression of DLK1 and maternal expression of MEG3 in pigs. These results indicated that the imprinting status of the DLK1 and MEG3 genes is conserved across mammalian species. By linkage analyses, we assigned the DLK1 and MEG3 genes to the telomeric region of SSC7. By QTL analyses, we confirmed a significant polar overdominance (POD) effect in DLK1 , which was previously detected for several growth traits in pigs. However, no significant POD effect was found with the MEG3 locus.  相似文献   

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Development of metastatic disease accounts for the vast majority of cancer-related deaths. Nevertheless, few treatments exist that are designed to specifically inhibit processes that drive tumor metastasis. The imprinted DLK1-DIO3 region contains tumor-suppressing miRNAs, but their identity and function remain indeterminate. In this study we identify seven miRNAs in the imprinted DLK1-DIO3 region that function cooperatively to repress the epithelial-to-mesenchymal transition, a critical step that drives tumor metastasis, as well as proliferation of carcinoma cells. These seven miRNAs (miRs 300, 382, 494, 495, 539, 543, and 544) repress a signaling network comprising TWIST1, BMI1, ZEB1/2, and miR-200 family miRNAs and silencing of the cluster, which occurs via hypermethylation of upstream CpG islands in human ductal carcinomas, confers morphological, molecular, and function changes consistent with an epithelial-to-mesenchymal transition. Moreover, ectopic expression of miR-544 independently inhibited proliferation of numerous tumor cell lines by inducing the ATM cell cycle checkpoint pathway. These results establish the DLKI-DIO3 miRNA cluster as a critical checkpoint regulating tumor growth and metastasis and implicate epigenetic modification of the cluster in driving tumor progression. These results also suggest that promoter methylation status and miRNA expression levels represent new diagnostic tools and therapeutic targets to predict and inhibit, respectively, tumor metastasis in carcinoma patients.  相似文献   

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