RNA介导的植物DNA甲基化研究进展

RNA介导的DNA甲基化作用(RNA-directed DNA Methylation,RdDM)是首次在植物中发现的基因组表观修饰现象,RdDM通过RNA-DNA序列相互作用直接导致DNA甲基化。植物中的RdDM和siRNA介导的mRNA降解现象,都是通过RNA使序列特异性基因发生沉默,它们对于植物的染色体重排、抵御病毒感染、基因表达调控和发育的许多过程起到了非常重要的作用。在植物中有很多的文献报道RdDM现象,但是对于其具体调控机理还不是很清楚。这里对RNA介导的植物DNA甲基化的基本特征进行了简要概述,主要对RdDM机理的研究进展进行了综述,其中包括RdDM过程中的DNA甲基转移酶的种类及其作用机理,DNA甲基化与染色质修饰之间的关系,以及与RdDM相关的重要蛋白质的研究等。在植物中,转录和转录后水平都可能发生RdDM,诱发基因沉默,前者常涉及靶基因启动子的甲基化,后者则牵涉到编码区的甲基化。RdDM的发生依赖于RNAi途径中相似的siRNA和酶,如DCL3、RdR2、SDE4和AGO4。植物中至少含有三类DNA甲基转移酶DRM1/2、MET1和CMT3,其作用部位是与RNA同源的DNA区域中的所有胞嘧啶,而组蛋白H3第九位赖氨酸的甲基化影响着胞嘧啶的甲基化。     

Cell Stem Cell揭示受精卵DNA去甲基化重要机制

<正>2014年9月11日,Cell Stem Cell在线发表了中国科学院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所徐国良研究组、李劲松研究组和北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬研究组的最新研究成果,该研究发现小鼠早期胚胎中母源和父源基因组在单细胞的受精卵阶段均会发生大规模的DNA主动和被动去甲基化,并且DNA双加氧酶Tet3介导了主动去甲基化的发生,而糖苷酶     

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。     

科学家揭示蝾螈生存之道

如果食肉动物就在身边，那么逃命是否比觅食更重要呢？至少对于星点蝾螈（Ambystoma maculatum）来说不是这样。[第一段]     

科学家揭示跳鼠的秘密

大象一样的耳朵、袋鼠一样的后肢、猪一样的鼻子,没错,一只巴掌大小的啮齿动物简直长得不成比例,但是它却能很好地适应中国北部和蒙古南部的沙漠环境。     

线粒体DNA与DNA甲基化

线粒体是除细胞核之外唯一携带遗传物质的细胞器,其线粒体DNA（mitochondrial DNA,mtDNA）控制着线粒体一些最基本的性质,对细胞功能有着重要影响.DNA甲基化是调节基因表达的重要方式之一.研究表明mtDNA存在CpG位点的低甲基化,并且mtDNA基因的表达受核DNA（nuclear DNA,nDNA）及线粒体自身DNA甲基化的调控,mtDNA和nDNA协同作用参与机体代谢调节和疾病发生发展过程.就近年来mtDNA与DNA甲基化的关系作一综述.     

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。     

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.     

基因组DNA甲基化及组蛋白甲基化

在真核生物中,DNA甲基化是一种非常重要的表观遗传学标记,能影响染色质的结构和基因的表达。随着全基因组甲基化测序的发展,全基因组范围内的DNA甲基化水平得以了解。文章概述了基因组中启动子、基因本体、增强子、沉默子和转座子等不同元件的DNA甲基化的研究进展,以及DNA甲基化与基因表达调控间的关系。启动子的DNA甲基化对基因的表达有抑制作用,而基因本体的DNA甲基化与基因的表达关系因物种或细胞类型不同而异。增强子的DNA甲基化状态与基因活性呈反比关系,沉默子则相反呈正相关。转座子的DNA高度甲基化抑制其转座活性,从而维持基因组的稳定性。文章还探讨了DNA甲基化与组蛋白甲基化间的相互作用及其对基因表达、可变剪切、转录的调控作用,以及本领域的未来研究方向。     

Methylation analysis by DNA immunoprecipitation

DNA methylation regulates gene expression primarily through modification of chromatin structure. Global methylation studies have revealed biologically relevant patterns of DNA methylation in the human genome affecting sequences such as gene promoters, gene bodies, and repetitive elements. Disruption of normal methylation patterns and subsequent gene expression changes have been observed in several diseases especially in human cancers. Immunoprecipitation (IP)‐based methods to evaluate methylation status of DNA have been instrumental in such genome‐wide methylation studies. This review describes techniques commonly used to identify and quantify methylated DNA with emphasis on IP based platforms. In an effort to consolidate the wealth of information and highlight critical aspects of methylated DNA analysis, sample considerations, experimental and bioinformatic approaches for analyzing genome‐wide methylation profiles, and the benefit of integrating DNA methylation data with complementary dimensions of genomic data are discussed. J. Cell. Physiol. 222: 522–531, 2010. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.     

中国科学家发现首例真菌DNA病毒

<正>2010年5月4日,国际权威刊物《美国科学院院刊》(PNAS)发表了华中农业大学微生物学国家重点实验室姜道宏教授课题组的研究论文,报道他们从油菜菌核病的病原菌——核盘菌致病力衰退菌株DT-8中分离鉴     

An Alternative Electron Transfer Pathway Mediated by Chloroplast Envelope

Localization of redox active substance(s) in chloroplast envelopeswas revealed by means of the oxidation of Cyt c by isolatedouter and inner envelope preparations. Irradiated chloroplastsreduced extra-chloroplastic Cyt c probably by an envelope electrontransfer chain. The rate was saturated at a level of about 10µmol (mg Chl)^–1 h^–1 under weak light of 10µEm^–2 s^–1. Cyt c photoreduction was inhibited by DCMUbut not by 2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropyl-p-benzoquinone (DBMIB)indicating that the plastoquinone site is the junction of photosyntheticelectron transfer chain to envelope redox substance. Completesuppression of the non-cyclic photophosphorylation of thylakoidsby the presence of envelope membranes indicates that there isan alternative electron transfer path-way in envelope membranesthat bypasses over the pH-forming plastoquinone shuttle in thephotosynthetic electron transfer chain. ¹ Present address: Photosynthesis Research Laboratory, Instituteof Physical and Chemical Research (RIKEN), Wako, Saitama, 351-0198Japan.     

Directional Transport Is Mediated by a Dynein-Dependent Step in an RNA Localization Pathway

Cytoplasmic RNA localization is a key biological strategy for establishing polarity in a variety of organisms and cell types. However, the mechanisms that control directionality during asymmetric RNA transport are not yet clear. To gain insight into this crucial process, we have analyzed the molecular machinery directing polarized transport of RNA to the vegetal cortex in Xenopus oocytes. Using a novel approach to measure directionality of mRNA transport in live oocytes, we observe discrete domains of unidirectional and bidirectional transport that are required for vegetal RNA transport. While kinesin-1 appears to promote bidirectional transport along a microtubule array with mixed polarity, dynein acts first to direct unidirectional transport of RNA towards the vegetal cortex. Thus, vegetal RNA transport occurs through a multistep pathway with a dynein-dependent directional cue. This provides a new framework for understanding the mechanistic basis of cell and developmental polarity.