DNA甲基化与肿瘤

表观遗传指不涉及DNA序列改变的,可随细胞分裂而遗传的基因组修饰作用;DNA甲基化是其中研究最多的基因表达调节机制。异常DNA甲基化可致肿瘤发生,它亦是肿瘤基因诊断和治疗的靶点。文章介绍DNA甲基化基本概念、作用效果及其可能机制;并讨论异常DNA甲基化与肿瘤的关联,包括肿瘤中DNA异常甲基化原因、异常甲基化致瘤机制及基因甲基化研究在肿瘤诊治中的应用等。     

DNA甲基化与病毒感染的研究进展

DNA甲基化是基因表达的表观遗传调控机制之一,在细胞分化和疾病发生过程中发挥着重要的作用。病毒感染可导致DNA甲基化水平变化,从而影响疾病的发生与发展。随着全基因组甲基化测序等生物学新技术的飞速发展,对DNA甲基化也有了更深的认识。现就DNA甲基化和去甲基化的主要影响因素以及病毒感染过程中导致甲基化水平改变的机制做一概述,为从表观遗传角度研究病毒致病机制提供一定的理论依据。     

阿尔茨海默病DNA甲基化研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又称老年痴呆症,是老年人中发病率最高的神经退行性疾病之一,以记忆和认知功能损伤为主要特征。AD与表观遗传学如DNA甲基化联系紧密。通常,基因启动子区域DNA高甲基化会抑制相关基因的表达。目前研究表明,诸多因素通过影响DNA甲基化修饰显著增加AD的患病风险,如环境、年龄及AD相关疾病。AD相关基因的DNA甲基化修饰研究已取得较大的进展,测试外周血中基因DNA甲基化修饰差异可为AD的预测、诊断及治疗开辟新的途径。该文就最近相关的DNA甲基化研究进展进行了系统阐述。     

DNA甲基化分析方法

DNA甲基化是表观遗传学的重要研究内容之一.甲基化分析的方法多且研究难度大,各种方法都有其一定的优势和不足.本文综述了基因组DNA甲基化和特定DNA片段甲基化状态分析方法新进展,为研究者提供参考.     

DNA甲基化与癌症

DNA甲基化是重要的表观遗传修饰,主要发生在DNA的CpG岛. DNA的甲基化通过DNA甲基转移酶（DNA methyltransferases, DNMTs）完成. DNA甲基化参与了细胞分化、基因组稳定性、X染色体失活、基因印记等多种细胞生物学过程.单基因水平及基因组范围内的DNA甲基化改变在肿瘤发生发展中亦发挥重要作用. 抑癌基因的异常甲基化引起的表达抑制,可导致肿瘤细胞的增殖失控和侵袭转移,并参与肿瘤组织的血管生成过程.在许多肿瘤的研究中都发现了基因组整体DNA低甲基化所导致的染色体不稳定性. 本文从DNA的异常高甲基化和低甲基化两方面论述了DNA甲基化在细胞恶变发生发展过程中的改变及其影响,并阐述了DNA甲基化改变在肿瘤诊断和治疗中的作用.     

利用甲基化特异性引物高通量检测DNA甲基化

建立一种基于甲基化特异性引物和SAGE技术的高通量DNA甲基化定量检测新方法（MSP-SAGE）,首先利用亚硫酸氢钠对基因组DNA进行处理,使未甲基化的C转变为U,而甲基化的CpG不变.将处理和未处理的DNA双链变性后用随机引物PNNNNCG对存在含有CG的单链进行延伸,而无甲基化CG的单链处则不能延伸;将差异延伸的单链序列和频次信息经过系列分子操作后,引入PCR扩增模板;对中间带有未知序列的PCR扩增产物进行串连克隆测序.将来自于未处理组和处理组的某一CpG位点的序列出现的次数定义为［Tags］A和［Tags］B,将标准系列的实际甲基化水平和［Tags］B/［Tags］A之间建立线性回归方程.根据每一CpG位点的［Tags］B/［Tags］A比值可反推该位点的甲基化水平.MSP-SAGE具有良好的线性,基于标准系列的［Tags］B/［Tags］A与其实际甲基化水平的标准曲线方程为y＝1.455x（R²＝0.984,P<0.01）.MSP-SAGE的回收率在95%到110%之间,精确度位于4.2％和10.5%,检测限在3％左右,单次检测通量可达24个CpG位点.MSP-SAGE是一种很有应用前途的高通量DNA甲基化定量检测方法.     

植物DNA甲基化及其表观遗传作用

表观遗传学(epigenetics)是研究没有DNA序列变化的、可遗传的基因表达的改变。目前研究表明,表观遗传学在植物生长发育过程中起着极其重要的作用,主要通过包括DNA甲基化、RNA干涉、基因组印记、转基因沉默等多个方面来调控植物的生长发育。其中,DNA甲基化是表观遗传学的最重要研究内容之一,是调节基因组功能的重要手段。现对植物DNA甲基化的特征、维持机制、调控机制、表观遗传作用及其研究方法进行简要论述。     

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。     

表观遗传学新视点——DNA羟甲基化

5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）是新发现的一种的修饰碱基,以低水平存在于哺乳动物的多种细胞类型中。5hmC是10-11易位（TET）家族的酶通过氧化5-甲基胞嘧啶（5mC）产生的。5hmC不仅能够降低MeCP蛋白的甲基化结合结构域（MBD）与甲基化DNA的亲和性,具有潜在的参与基因表达调控的转录调节功能,而且参与了DNA去甲基化过程。因此关于5hmC的研究日益受到学者们的青睐,随着5hmC甲基化分析和检测方法学日益发展,发现5hmC分布具有组织特异性,并且5hmC在肿瘤组织中含量显著降低,可能成为某些肿瘤早期诊断的分子标志物。     

DNA甲基化与胰岛素抵抗的研究进展

DNA甲基化属于表观遗传学之一,研究发现DNA甲基化可导致胰岛素抵抗(insulin resistance,IR),而IR是2型糖尿病发生的始动因素。因此对DNA甲基化的研究可加深对IR的认识,为防治2型糖尿病及其并发症提供重要的科学依据。     

DNA甲基化与miRNA相互调节与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是一类严重危害人类健康的心血管疾病,其发病机制一直是研究的热点.随着近年表观遗传学研究的深入,特别是人类表观基因组计划(Human Epigenome Project, HEP)的实施,以及国际人类表观基因组协会(Human Epigenome Con-sortium, HEC)的成立,DNA甲基化和miRNA在动脉粥样硬化中的调控作用机制被逐渐认识.它们不仅能够作为独立因子在动脉粥样硬化的发生发展过程发挥作用,而且最新研究发现,它们可以相互形成交叉网络调控,但其具体过程尚未阐明. 本文拟就DNA甲基化、miRNA在动脉粥样硬化发生发展中相互作用的最新研究进行综述.     

植物DNA甲基化

DNA甲基化是造成植物转录水平基因沉默的主要原因。从DNA甲基化的发生机理,DNA甲基化抑制基因转录以及调控基因转录的方式简要地介绍了真核生物中DNA甲基化的功能和调控机制方面的一些研究进展。     

DNA甲基化模式及其在癌症中的作用

随着对癌症研究的不断深入,表观遗传调控在癌症发生发展中的作用也越来越受到人们的关注。DNA基化作为一种重要的表观遗传修饰机制,在基因表达调控中起着十分重要的作用。该文对DNA基化模式及其在癌症中的作用作了综述,并对DNA甲基化作为癌症早期诊断的生物标记以及癌症表观治疗的新策略作了总结和展望。     

植物表观遗传与DNA甲基化

表观遗传在植物生长发育过程中起着极其重要的作用。甲基化是基因组DNA的一种主要表观遗传修饰形式,是调节基因功能的重要手段。介绍了植物体中胞嘧啶甲基化现象,RNA指导的DNA甲基化的信号分子、作用机制,以及与RNA介导的基因沉默机制之间的区别和RNA对转座子的表观控制。     

植物DNA甲基化变异对生物和非生物胁迫的响应机制

高等植物具有复杂的机制使其对环境的变化做出响应,这种机制是通过长期进化建立起来的.它们能够对出现的生物和非生物胁迫产生响应.在分子水平上,植物对各种胁迫的响应是受多基因表达变化调控的,包括植物激素水杨酸、脱落酸等信号途径在整合、协调植物胁迫过程中起关键作用.近年来的研究表明,在植物响应胁迫这一过程中还进行着表观遗传调控...     

动脉粥样硬化脂代谢紊乱与DNA甲基化的关系

心血管疾病是导致人类死亡的主要原因之一,动脉粥样硬化(Atherosclerosis,As)是心血管疾病的重要病理基础,炎症反应是动脉粥样硬化的重要病理机制。脂代谢紊乱是动脉粥样硬化的独立危险因素,贯穿动脉粥样硬化的始终,并且是导致炎症反应发生的重要原因。DNA甲基化是一种不改变基因核苷酸序列而能调控基因表达的一种重要的表观遗传学方式。有研究证明,脂代谢紊乱的发生、发展与DNA甲基化存在密切关系。本文将围绕与脂代谢紊乱相关基因对动脉粥样硬化过程中脂代谢紊乱与DNA甲基化的关系做一综述。     

细菌DNA甲基化研究进展

DNA甲基化修饰是细菌调控基因表达的一种重要方式,在很多生理过程中发挥非常关键的作用.本文系统介绍了细菌DNA甲基化修饰的起源、DNA甲基转移酶,分类总结了DNA甲基化调控基因表达的机制.同时对近年来细菌DNA甲基化的功能、DNA甲基化检测方法的进展进行了综合评述.这些研究对人类了解细菌DNA甲基化表观调控及控制细菌感染具有重要指导意义.     

DNA Methylation Markers in Lung Cancer

Lung cancer is the most common cancer and the leading cause of cancer-related morbidity and mortality worldwide. As early symptoms of lung cancer are minimal and non-specific, many patients are diagnosed at an advanced stage. Despite a concerted effort to diagnose lung cancer early, no biomarkers that can be used for lung cancer screening and prognosis prediction have been established so far. As global DNA demethylation and gene-specific promoter DNA methylation are present in lung cancer, DNA methylation biomarkers have become a major area of research as potential alternative diagnostic methods to detect lung cancer at an early stage. This review summarizes the emerging DNA methylation changes in lung cancer tumorigenesis, focusing on biomarkers for early detection and their potential clinical applications in lung cancer.     

DNA Methylation and Epigenotypes

The science of epigenetics is the study of all those mechanisms that control the unfolding of the genetic program for development and determine the phenotypes of differentiated cells. The pattern of gene expression in each of these cells is called the epigenotype. The best known and most thoroughly studied epigenetic mechanism is DNA methylation, which provides a basis both for the switching of gene activities, and the maintenance of stable phenotypes. The human epigenome project is the determination of the pattern of DNA methylation in multiple cell types. Some methylation sites, such as those in repeated genetic elements, are likely to be the same in all cell types, but genes with specialized functions will have distinct patterns of DNA methylation. Another project for the future is the study of the reprogramming of the genome in gametogenesis and early development. Much is already known about the de novo methylation of tumor suppressor genes in cancer cells, but the significance of epigenetic defects during ageing and in some familial diseases remains to be determined.     

DNA甲基化介导的植物逆境应答和胁迫记忆

DNA甲基化是表观遗传修饰的重要形式,它不仅对植物生长发育具有重要的调控作用,而且参与了植物对各种逆境胁迫的应答过程。逆境通过改变植物DNA基化水平和模式对胁迫应答基因网络进行调控,从而增强当代或后代对逆境的适应性。本文主要对DNA甲基化介导的生物和非生物逆境应答及植物胁迫记忆的最新研究进展进行综述,同时对该领域研究中存在的问题和未来研究的方向进行讨论与展望。