肿瘤表观基因组学研究进展

多年来遗传学改变一直是肿瘤研究的焦点,近来人们越来越认识到异常表观遗传修饰在肿瘤形成中所起的重要作用。表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰等,其变异会导致基因转录异常。表观基因组学是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。文章主要介绍目前已知的肿瘤表观基因组学相关内容,阐述表观遗传修饰与肿瘤的紧密关系及异常表观遗传修饰作为生物标记在肿瘤诊断、预后及治疗方面的最新研究进展。     

PAX3基因及其蛋白的生物信息学分析

目的：对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法：运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点（SNP）、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果：PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论：通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

PAX3 基因及其蛋白的生物信息学分析

目的:对PAX3基因和PAX3蛋白进行生物信息学分析,更多的了解该基因的相关信息,为进一步研究PAX3与神经管畸形的相关性研究提供基础。方法:运用生物信息学方法对PAX3基因的基因结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、PAX3基因与其他基因的相互作用网络、PAX3蛋白结构域、蛋白二级结构、蛋白间相互作用网络、以及PAX3蛋白所调控和影响的靶基因进行分析。结果:PAX3基因有9中可变剪切形式,编码区存在14个SNP位点,其中错意突变13个,移码突变1个。PAX3蛋白由479个氨基酸组成,分子量52968Da,PAX3蛋白可能调控和影响151个靶基因的转录和表达,与PAX3基因存在相互作用的基因和与PAX3蛋白存在相互作用的蛋白多数与发育相关。结论:通过对PAX3基因和PAX3蛋白的生物信息学分析获得了其相应的分子生物学特征,为进一步研究提供基础。     

叶酸缺乏致胎鼠宫内发育迟缓及肝脏胰岛素生长因子系统表达变化

目的：叶酸是一种水溶性B族维生素,在体内氨基酸与核苷酸代谢中起重要作用,是胎儿生长发育所必须的营养素。本文通过建立叶酸缺乏的孕鼠模型,探讨叶酸缺乏对胎鼠宫内发育的影响,并研究胎鼠肝脏组织中胰岛素生长因子（IGF）系统的表达变化。方法：雌性C57BL／6J小鼠叶酸缺乏组6只、正常对照组6只,分别饲以不舍叶酸和含2mg叶酸／kg的纯合饲料。四周后与雄鼠交配,于怀孕第13．5天（13．5dpc）对孕鼠剖腹取胎,观察和评价胎鼠发育指标,并对宫内发育迟缓（IUGR）比率进行统计。用Real-timePCR法检测胎鼠肝脏组织中胰岛素生长因子I（IGFI）、胰岛素生长因子I受体（IGFIR）、胰岛素生长因子II（IGFII）、胰岛素生长因子II受体（IGFIIR）、胰岛素生长因子结合蛋白1（IGFBP-1）和胰岛素生长因子结合蛋白3（IGFBP-3）mRNA的相对表达水平。结果：叶酸缺乏组雌鼠合笼前每日体重增长量降低,13．5dpc胎鼠吸收胎和死胎比率升高,胎重下降,IUGR比率显著升高,差异有统计学意义（P〈0．05）;叶酸缺乏组胎鼠肝脏组织中IGFII和IGFIIRmRNA的相对表达水平均低于正常对照组（P〈0．05）,IGFI、IGFIR、IGFBP-1和IGFBP-3mRNA的相对表达水平两组间没有差异（P〉0．05）。结论：叶酸缺乏会导致小鼠孕中期胎鼠IUGR比率升高及胎肝IGFII和IGFIIRmRNA的表达水平降低,提示叶酸缺乏对IGF系统基因的调控,可能与胎鼠I-UGR发生机制有关。     

TET酶的生物学功能及相关机制的研究进展

DNA甲基化（DNA methylation）及去甲基化属于常见的表观遗传修饰,可介导多种生理和病理过程。DNA甲基化及去甲基化修饰参与基因的表达调控,且二者的动态平衡可以维持遗传表达稳定性。DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase,DNMT）主要包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L,DNA去甲基化酶（DNA demethylase）主要指10-11易位蛋白（ten-eleven-translocation protein,TET）家族,包括TET1、TET2、TET3,是调节DNA甲基化和去甲基化的重要酶类。TET酶是目前发现的调节DNA去甲基化（DNA demethylation）过程中最重要的酶。综述了TET酶在DNA去甲基化修饰中的作用机制,探讨了DNA去甲基化酶在生长发育和疾病中的关键作用,以期为今后表观遗传学的相关研究提供新思路。     

DNA错配修复、染色体不稳定和肿瘤的关系

DNA错配修复系统可以识别并纠正DNA复制过程中出现的错误.保证基因组的稳定性和完整性.错配修复系统缺陷可能导致遗传物质发生突变,引发恶性肿瘤.肿瘤患者经常表现出染色体不稳定,具体表现为微卫星不稳定性和杂合性缺失.本文就DNA错配修复、染色体不稳定和肿瘤之间的联系予以综述.     

基因组拷贝数变异研究进展

基因组结构变异分为两个层次:显微水平(microscopic)和亚显微水平(submicroscopic)。显微水平的基因组结构变异主要是指显微镜下可见的染色体畸变,包括整倍体或非整倍体、缺失、插入、倒位、易位、脆性位点等结构变异。亚显微水平的基因组结构变异是指DNA片段长度在1Kb-3Mb的基因组结构变异,包括缺失、插入、重复、重排、倒位、DNA拷贝数目变化(copy numbervariation,CNV),这些统称为CNV或者CNP(copy number polymorphisms,CNP)。对CNV的研究能够帮助研究者建立遗传检测假说,进而发现疾病易感基因,同时加深对表型变异的理解,为今后研究人类生物功能、进化、疾病奠定基础。本文主要从CNV的研究历史、分子机制、研究方法、研究意义等四个方面进行综述.。     

叶酸缺乏对小鼠胚胎干细胞Nespas DMR 区甲基化修饰的影响

目的：探讨叶酸缺乏对小鼠胚胎干细胞（ESCs）中Nespas 差异甲基化区域（Differentially Methylated Region, DMR）甲基化修 饰的影响以及叶酸浓度与甲基化水平的关系。方法：多种不同浓度叶酸处理小鼠ESCs,化学发光免疫分析法检测ESCs 细胞内叶 酸浓度。利用MassARRAY 技术平台检测三种不同叶酸浓度处理后的ESCs中Nespas DMR 启动子区,外显子区和内含子区甲基 化修饰状态,并且分析Nespas DMR 启动子区,外显子区和内含子区甲基化水平与叶酸浓度之间的关系。结果：无叶酸组（FF）小鼠 ESCs 细胞内叶酸浓度显著低于低叶酸组（FD）与正常叶酸组（FN）（P<0.05）。Nespas DMR 中启动子区、外显子区以及内含子区甲 基化水平在FF组显著低于FD 和FN 组（P<0.05）,并且Nespas DMR中启动子区以及内含子区甲基化水平与叶酸浓度存在显著 的正相关（P<0.05）。结论：叶酸缺乏影响小鼠ESCs 中Nespas DMR 区甲基化修饰的建立。     

人偏肺病毒融合蛋白F的原核表达及初步应用

为了探讨人偏肺病毒(hMPV)融合蛋白(F)在原核表达系统中的表达效果及其应用价值,用大肠杆菌表达系统表达hMPV F1亚单位蛋白并用镍柱(Ni-NTA)进行亲和层析纯化,并以其为抗原,用Western Blot方法进行人血清抗体检测的探索。根据F蛋白的疏水性、抗原位点和表面可及性的预测结果选择F1亚单位为目标区域,在大肠杆菌BL21中分别得到了带有6个组氨酸(His)标记的不同基因型hMPV的F1亚单位蛋白的高效表达,目的蛋白大小约37.0 kD,主要以包涵体形式存在。Western Blot检测显示表达的目的蛋白可以特异性地结合抗hMPV的豚鼠多克隆抗体以及确定为hMPV急性感染患者的血清,而且与副粘病毒科肺病毒属的呼吸道合胞病毒(RSV)和副流感病毒(PIV)(2和3型)之间没有交叉反应,显示表达的F1蛋白的特异性和抗原性良好。应用该表达蛋白进行部分人群血清抗体检测的探索,结果显示人群血清抗hMPV-F蛋白的IgG抗体总阳性率约为66%~67%,0~2岁组的血清抗体阳性率随年龄增长呈现逐渐下降趋势,新生儿的抗体阳性率最高,达85%左右,>1岁~2岁组幼儿阳性率最低,提示母传抗体的存在。随后各年龄组人群随年龄的增长血清抗体阳性率逐渐增高,>60岁年龄组人群抗体水平最高,上述结果提示<2岁儿童为hMPV的易感人群。     

十种一碳代谢关键产物的HPLC-MS/MS 定量检测方法

目的:利用HPLC-MS/MS方法对十种一碳代谢相关产物进行定量分析。方法:采用Aglient ZORBAX SB-AQ C18柱(2.1mm×100 mm,3.5 m)、电喷雾离子源(ESI),以多离子反应监测方式(MRM)进行正离子检测。对游离叶酸(FA)、5-甲酰四氢叶酸(5-FT)、5-甲基四氢叶酸(5-MT)、S-腺苷蛋氨酸(SAM)、S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)、胱硫醚(CYSTA)、组氨酸(HIS)、丝氨酸(SER)、蛋氨酸(MET)、同型半胱氨酸(HCY)进行定量分析。结果:FA、5-FT、5-MT、SAM、SAH、CYSTA、HIS、SER、MET、HCY的检测限分别为0.1 ng.L-1、0.25 ng.L-1、0.1 ng.L-1、0.1 ng.L-1、0.25 ng.L-1、0.25 ng.L-1、0.1 ng.L-1、0.025 ng.L-1、0.1 ng.L-1、0.1 ng.L-1。FA、5-FT、5-MT、SAH、CYSTA浓度测定方法线性范围为2~50 ng.L-1,SER、SAM浓度测定方法线性范围20~500 ng.L-1,MET、HCY浓度测定方法线性范围200~5000 ng.L-1,HIS浓度测定方法线性范围为400~10000 ng.L-1,r均在0.993以上,全部涵盖了已报道的血清中指标的含量范围。结论:建立了HPLC-MS/MS方法,可同时分析十种一碳代谢通路的关键产物,所需样品量少,检测速度快,同时实现分项检测,可为多种代谢性疾病系统性地检测一碳代谢中间产物体液分析方法建立实验条件基础。