CpG甲基化与基因调控

CpG双核苷酸中的胞嘧啶甲基化和去甲基化在哺乳动物的基因表达中有重要的调控作用.哺乳动物基因组中有两类启动子:CpG岛启动子和CpG缺乏启动子.两种蛋白质因子通过与甲基化CpG的相互作用影响基因表达,CpG岛在基因组分析中也有广泛的用途.     

亚硫酸氢钠测序法检测水稻FIE基因CpG岛甲基化状态

建立了适用于水稻基因组特定基因甲基化检测的亚硫酸氢钠测序法,并利用此方法对FIE2A基因CpG岛部分片段的甲基化差异进行了研究。采用CTAB法提取水稻叶片和胚乳细胞的基因组DNA,经亚硫酸氢钠化学修饰后,针对已修饰的FIE基因序列设计特异引物并结合巢式PCR扩增,TA载体克隆、测序,最后对测序结果进行分析。结果表明巢式PCR能够增加特异性产物的产生,FIE基因CpG岛在对称的CG和CNG位点甲基化水平较高,而在非对称CNN位点甲基化水平最低,此外在叶片中的平均甲基化水平较高。由此表明本研究建立的亚硫酸氢钠测序法适用于水稻基因组特定基因甲基化状态的检测。     

DNA甲基化与发育调节

甲基化修饰是脊椎动物ＤＮＡ唯一的自然修饰方式,动物基因组甲基化与基因表达密切相关,ＤＮＡ甲基化通过与反式作用因子相互作用或通过改变染色质结构而影响表达,在胚胎发育、Ｘ染色体失活、基因组印记及肿瘤发生发展中起重要作用。     

DNA甲基化与基因表达调节

DNA异常甲基化是一种表观遗传改变,常发生在启动子区的CpG岛。某些基因甲基化与基因表达密切相关,在生命过程中扮演着重要功能。一方面,DNA甲基化与高等动物的生长发育密切相关,另一方面,DNA甲基化和其他生命过程也有重要的联系。如X染色体失活、基因组印记、发育调控及细胞分化和肿瘤发生发展中起重要作用。     

DNA甲基化与基因表达调节

甲基化修饰是脊椎动物ＤＮＡ唯一的自然修饰方式,动物基因组甲基化与基因表达密切相关,ＤＮＡ甲基化通过与反式作用因子相互作用或通过改变染色质结构而影响表达,在Ｘ染危体关系,基因组印记,肿瘤发生发展中的起重要作用。     

人类全基因组范围的CpG岛的预测与分析

CpG岛的甲基化是表观遗传中基因表达调控的重要机制。虽然目前已存在几个从DNA序列判别CpG岛的标准,但如何在标准中选择合适的参数仍是研究的焦点。文章通过分析比较两种经典CpG岛判定标准与三种预测方法,提出了改进的CpG岛预测方法——CpGISeeker。应用该预测方法,结合判定标准中的三个基本参数组合出的13组组合参数,在人类全基因组范围内进行了CpG岛预测,并统计分析了CpG岛的重复序列组成以及相对于基因转录起始位点的位置分布情况。分析结果表明CpGISeeker具有更精确判定CpG岛的特性;同时还提示,随着判定标准严格性的增加,CpG岛的重复序列含量降低,与基因转录起始位点的相关性提高。将CpG岛最小尺寸为500bp、GC含量为60%、CpG出现率达到0.65的组合参数作为标准,是目前预测CpG岛的最佳方式。     

hMLH1基因启动子CpG岛甲基化致MSI与肿瘤的关系

通过人类错配修复基因( hMLHl)启动子CpG岛甲基化与微卫星不稳定性(MSI)的分析,探讨癌症发病的机制.错配修复基因hMLH1启动子CpG岛甲基化是hMLH1基因失活的重要机制,而hMLH1的表达失活则可导致MSI的产生,促进癌症的发生.根据一系列研究得出结论,在肿瘤组织中hMLH1基因启动子CpG岛甲基化和微卫星不稳定(MSI)有显著相关性,并在癌症早期发生、发展过程中起重要作用.因此临床检测hMLH1基因启动子CpG岛甲基化及微卫星不稳定可能成为癌症鉴别诊断、评价预后、指导化疗的分子标志物之一.     

山羊克隆胎儿不同组织中H19基因CpG岛甲基化模式及表达量检测

表观重编程异常是核移植胚胎发育异常的重要原因。为了研究克隆山羊胎儿不同组织中H19基因CpG岛甲基化水平和相对表达量,本实验运用亚硫酸盐法和荧光实时定量PCR法分别检测了死亡克隆山羊胎儿和同期普通山羊胎儿(对照组)肝脏、胎盘、肾脏、肺脏和心脏组织中H19基因CpG岛甲基化水平和mRNA的相对表达量。结果表明,克隆山羊胎儿胎盘组织中H19基因第5个CpG岛的甲基化水平显著高于对照组(70%vs49.41%,P0.05),H19基因相对表达量显著低于对照组(883.3vs1264.5,P0.05);肺脏组织甲基化水平显著低于对照组(63.53%vs88.24%,P0.05),相对表达量显著高于对照组(1003.4vs515.5,P0.05);其他各组差异不显著(P0.05)。结果说明,H19基因在克隆山羊胎儿部分组织中DNA甲基化重编程异常,而且这种异常影响H19基因的正常表达,这也可能是导致克隆动物死亡的重要因素之一。     

人类基因组DNA甲基化数据分析的研究现状

作为人类基因组最为典型的表观遗传现象,DNA甲基化在多种关键生理活动中扮演重要角色.系统分析基因组尺度的DNA甲基化概况意义重大.从Cp G岛等基本定义出发,阐述了高通量DNA甲基化的检测技术以及针对芯片技术与下一代测序技术的低水平数据处理方法;重点对比了基于机器学习理论对Cp G位点及Cp G岛甲基化水平的预测算法,以及所利用的特征对预测效果的影响与发展趋势;并对DNA差异甲基化在组织特异性、癌症等多种疾病中的计算分析进行了全面的综述.     

人类基因组上CpG岛的定位和系统分析

为了研究CpG岛产生和消失机制以及位于基因启动子区域外的CpG岛保守性等问题,我们通过序列比对和进化保守性分析等方法,分析在人类和小鼠中保守的基因上的CpG岛。结果显示已有保守序列的突变以及序列插入删除是CpG岛产生和消失的主要原因,进一步分析发现52%的在小鼠基因组上保守序列完全缺失的CpG岛位于两个转座子之间,提示转座子所介导的序列插入是CpG岛形成和消失的重要原因。人类基因组上在启动子区域外的CpG岛中约有79%为新产生的CpG岛,显著高于启动子区域内新产生的CpG岛比例(41%)。GO分析表明与这些CpG岛相关的部分基因与神经系统发育显著相关,提示新产生的CpG岛参与神经发育过程。     

乳腺癌相关基因的DNA甲基化

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。DNA甲基化作为哺乳动物细胞基因组修饰和表达调控的表观遗传学方式,在肿瘤的发生发展过程中总体水平降低,但同时又伴随某些基因的高甲基化。在乳腺癌中,多种关键基因的表达缺失都与其CpG岛高甲基化有关。     

翘嘴鲌Sox9基因的克隆及CpG岛甲基化与基因表达的关系

为了揭示翘嘴鲌(Culter alburnus)性别决定与分化的作用机制, 进而更好地发展性别控制育种技术, 研究重点分析了Sox9基因在翘嘴鲌性腺分化过程中的作用。通过RT-PCR和RACE方法获得了翘嘴鲌2个旁系同源基因Sox9a和Sox9b的cDNA序列: Sox9a全长1642 bp, 编码458个氨基酸; Sox9b全长1673 bp, 编码456个氨基酸。序列分析表明两者相似度达到73.95%, 编码HMG盒区域极其保守。蛋白质次级结构预测显示Sox9a和Sox9b除了保守的HMG盒结构域外, 还存在2个核定位信号; 两者的三维结构都存在多个螺旋结构。系统进化树分析发现翘嘴鲌Sox9a与罗非鱼关系最近, 但Sox9b形成单独的一支。利用实时荧光定量PCR技术分析了翘嘴鲌Sox9a和Sox9b基因在各成体组织中的表达水平, 结果显示Sox9a在脑和精巢中表达量最高, 其次是肌肉、鳍条、眼睛和卵巢, 在肾脏、脾脏、肝脏中相对较低; Sox9b只在脑、鳍条、眼睛和精巢中检测到一定水平的表达。通过重亚硫酸氢盐DNA测序方法分析了翘嘴鲌性腺组织Sox9a启动子CpG岛甲基化修饰模式, 结果显示在精巢中CG位点几乎不发生甲基化, 然而卵巢中的甲基化程度非常高。这些结果表明启动子CpG甲基化可以调控Sox9a的性别异形表达, 表观遗传修饰在翘嘴鲌性腺发育过程中可能具有重要的生物学功能。     

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。     

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.     

小鼠骨髓细胞中p16和Ralb基因启动区CpG岛的甲基化位点分析

抑癌基因p16和白血病致癌因子Ralb与白血病的发生密切相关,其启动子区CpG岛的甲基化对基因表达具有重要作用.本文旨在分析p16、Ralb基因启动子区CpG岛甲基化位点信息,并比较这两个基因在小鼠骨髓细胞和原代培养的骨髓细胞中甲基化状态的差异.运用"MethPrimer"软件预测p16、Ralb基因启动子区的CpG岛,设计甲基化特异性引物.利用重亚硫酸盐测序法(BSP)检测甲基化位点信息.结果显示,p16有1个CpG岛,岛上21个CpG位点全部未发生甲基化;Ralb有2个CpG岛,CpG岛1上的5个CpG位点全部呈甲基化状态,而CpG岛2上的17个CpG位点全部呈非甲基化状态,且小鼠骨髓细胞和体外原代培养的骨髓细胞中两基因的甲基化状态一致.表明p16、Ralb基因甲基化状态未受外界培养条件的影响而改变,提示在与两基因甲基化相关的研究中体外试验可替代体内试验.     

DNA 甲基化及其与胃癌相关研究进展

DNA甲基化是表观遗传学中的研究热点,与肿瘤的发生、发展、诊断、治疗、预后等相关。胃癌的发生、发展与DNA甲基化状态改变关系密切,研究胃癌相关基因DNA甲基化状态的改变有助于胃癌的早期发现、诊断、治疗及预后。因此,研究胃癌相关基因的甲基化状态具有一定的临床价值。     

DNA甲基化及其与胃癌相关研究进展

DNA甲基化是表观遗传学中的研究热点,与肿瘤的发生、发展、诊断、治疗、预后等相关。胃癌的发生、发展与DNA甲基化状态改变关系密切,研究胃癌相关基因DNA甲基化状态的改变有助于胃癌的早期发现、诊断、治疗及预后。因此,研究胃癌相关基因的甲基化状态具有一定的临床价值。     

结直肠癌中DNA甲基化研究进展

CpG岛是人类基因组中富含CpG二核苷酸的DNA序列,主要位于基因启动子区,大小约为100-1000bp,与约60％编码基因相关。DNA中CpG岛甲基化可导致抑癌基因的表观遗传学转录失活,直接参与肿瘤的发生机制。近年来,甲基化已成为表观遗传学研究的焦点。我们简要综述了DNA甲基化在结直肠癌中的研究进展。     

基于模糊理论预测CpG岛新方法

启动子区域的CpG岛的异常甲基化是识别癌症的重要标志之一。目前已经建立的一些CpG岛的预测思想和方法都有自身的缺点,基于模糊理论的预测思想从贴进度的角度来判定CpG岛,能更容易地找到被以往方法所忽略的具有更多生物学意义的CpG岛。本研究通过构建属于CpG岛集合的隶属函数,计算候选序列的隶属度,找出所有的可接受隶属程度的CpG岛。将该方法应用于UCSC数据库中的一段序列（hg18．chr1．31618510.31623510.-1000）进行预测,发现提高了预测的精确度。可见应用模糊理论预测CpG岛具有一定的可行性,利用选取不同的截集,可以得到更为精确的CpG岛。     

DNA甲基化与衰老研究进展

DNA甲基化与衰老的研究是近年来生命科学领域研究的热点之一。综述了DNA甲基化理论研究进展和探讨影响甲基化与衰老的主要因素,以揭示两者之间可能存在的联系。