内侧前额叶皮质DNA甲基化调控大鼠酒精相关行为

酒精滥用不仅导致组织器官损伤,还易诱发神经精神疾病。研究表明,DNA甲基化在酒精诱导基因表达和行为改变中发挥重要作用,但具体的神经生物学机制尚未被阐明。为了探索DNA甲基化在酒精滥用中的作用机制,本研究选取健康成年雄性SD大鼠(Rattus norvegicus)32只,随机分为饮水对照组(n=16)和慢性酒精暴露组(n=16),运用双瓶选择实验(two bottle choice test,TBCT)评估大鼠酒精偏爱率(alcohol preference),通过旷场行为(open field test,OFT)评估活动状态并检测血酒精浓度。分离两组大鼠内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex,mPFC),提取总DNA,利用简化代表性重亚硫酸盐测序技术(reduced representation bisulfite sequencing,RRBS)构建mPFC甲基化谱,对差异基因进行功能富集和通路分析,筛选与酒精滥用密切相关的甲基化差异基因,运用qRT-PCR技术检测差异基因的表达,验证DNA甲基化对基因的表达调控;利用qRT-PCR和Western blot检测甲基转移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)和甲基化CpG位点结合蛋白2(methyl CpG binding protein 2,MeCP2)的表达;同时,还检测了短期酒精暴露(7 d)对大鼠mPFC内DNMTs和MeCP2的影响(n=8/组)。结果表明,慢性酒精暴露大鼠mPFC内基因启动子区甲基化水平显著升高。与酒精滥用密切相关的差异基因中,慢性酒精暴露组Ntf3和Ppm1G启动子区甲基化水平升高,mRNA表达降低;Hap1和DUSP1启动子区甲基化水平降低,mRNA表达升高。慢性酒精暴露使DNMT3B和MeCP2 mRNA和蛋白表达升高,而短期内酒精暴露不影响它们的表达。本研究初步证实DNA甲基化与酒精滥用的发展相关,可能受DNMT3B和MeCP2分子的调控,并发现了与酒精滥用相关的靶基因Ntf3、Ppm1G、Hap1和DUSP1,为研究酒精滥用的神经生物学机制提供了新见解,同时为酒精滥用治疗提供了可能的药理学靶点。     

DNA甲基化与组蛋白修饰对克隆胚发育的影响

在正常的受精、发育过程中,基因组DNA不对称的去甲基化、重新甲基化以及组蛋白修饰作用发生在整个受精和胚胎发育过程中。本文将从DNA甲基化、DNA不对称的去甲基化和组蛋白修饰作用就其原理,相互之间的关系及其对胚胎发育情况的影响作以综述,并对近年来,DNA甲基化与组蛋白修饰作用在胚胎发育过程中的研究作以总结。     

DNA甲基化与脊椎动物胚胎发育

DNA甲基化是指DNA甲基转移酶(DNMT)将DNA序列中的5′胞嘧啶转变为5′甲基胞嘧啶的化学修饰, 可以调控基因的时空特异性表达, 从而影响细胞命运决定和分化等生物学过程。近年来研究发现, DNA甲基化在脊椎动物胚胎早期发育中有重要作用, Dnmt基因的缺失会影响胚胎早期发育和多个器官的形成及分化, 如胚胎早期致死、内脏器官和神经系统终末分化缺陷以及血液发生紊乱等。文章总结了DNA甲基化转移酶在小鼠和斑马鱼发育过程中的动态变化, 并系统阐述了DNA甲基化在胚胎早期发育和器官发生中的作用, 重点揭示DNA 甲基化转移酶与组蛋白甲基化转移酶如何协同调控DNA甲基化从而影响基因转录的分子机理。DNA甲基化作为一种关键的表观遗传学因素, 全面系统地理解其在胚胎发育过程中的作用机制对靶向治疗人类相关疾病有一定的理论指导意义。     

DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞中的研究进展

简要总结DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESC)中的最新研究进展.DNA甲基化(DNAmethylation)影响染色质的结构与功能,在发育与疾病发生过程中具有重要作用.2009年Tahiliani等发现TET1可以催化甲基化胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)氧化为羟甲基化胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC).DNA羟甲基化(DNAhydroxymethylation)被认为是调节DNA甲基化的一种重要方式,成为了表观遗传学的研究热点之一.     

乙醇对着床前小鼠胚胎体外发育的影响

用含不同浓度乙醇的Whitten氏培养液对小鼠2细胞、4细胞、8细胞和桑椹期胚胎分别进行体外培养,研究了乙醇对小鼠不同发育时期胚胎体外发育的影响。首先利用含0、0．1％、0．5％、1．0％、1．5％、2．0％、3．0％、5．0％和10．0％乙醇的Whitten氏培养液对2细胞胚胎进行培养,发现小鼠2细胞胚胎对培养液中乙醇浓度的耐受极限在1．5％左右。然后又用含1％和3％乙醇的Whitten氏培养液分别对小鼠2细胞、4细胞、8细胞和桑椹期胚胎进行培养。结果发现：含1％乙醇的培养液对于8细胞胚胎和桑椹胚的囊胚形成有促进作用,而在2细胞和4细胞胚胎中则影响不明显。3％乙醇则对各期胚胎均有不同程度的抑制作用,但随着胚胎发育其对乙醇的耐受力逐渐增强。     

小鼠体内外受精植入前胚胎全基因组甲基化模式比较

为考察体外受精、操作及培养环境对体外受精的小鼠植入前胚胎全基因组DNA甲基化模式的影响,本研究以体内受精的植入前胚胎作为对照,采用间接免疫荧光法检测小鼠体内外受精植入前胚胎基因组DNA甲基化模式.实验结果表明,体外受精各期植入前胚胎呈现出与之相应时期的体内受精植入前胚胎不同的DNA甲基化模式和水平,原核期甲基化水平较高,2-4-、8-细胞期明显降低,而桑葚胚和囊胚期又略有升高.各期体外受精植入前胚胎的基因组DNA甲基化水平都比同时期体内受精胚胎的甲基化水平低.本实验结果部分显示了体外受精、操作及培养环境可能对正常的DNA甲基化模式产生影响,造成体外受精植入前胚胎甲基化模式异常.     

DNA去甲基化对细胞衰老的影响

５－氮杂胞嘧啶为ＤＮＡ甲基化转移产的抑制剂,用它处理细胞,使基因组ＤＮＡ去甲基化,结果发现,经５ａＺａＣ处理后的细胞衰老进程明显加快,这从另一侧面反映了ＤＮＡ甲基化与细胞衰老的关系。     

DNA去甲基化对细胞衰老的影响

5-氮杂胞嘧啶（5aZaC）为DNA甲基化转移酶的抑制剂,用它处理细胞,使基因组DNA去甲基化．结果发现,经5aZaC处理后的细胞衰老进程明显加快,这从另一侧面反映了DNA甲基化与细胞衰老的关系．     

植物中DNA甲基化模式及其相关机制

DNA甲基化是表观遗传修饰的重要形式之一,是植物中较早发现的DNA共价修饰方式。在植物的正常生长发育中,DNA甲基化与植物基因组维持、体细胞无性系变异、外来基因防御、内源基因的表达、转基因沉默以及基因印迹之间有着极大的关系,因此,植物DNA甲基化的研究对植物基因工程的发展有着举足轻重的作用。本文介绍了参与DNA甲基化的各种酶和蛋白质,阐述了DNA甲基化相关机制的最新研究进展。     

胚胎发育过程中的DNA甲基化作用

哺乳动物的正常发育取决于表观遗传学调控机制准确无误地运行.其中尤为重要的是发生在原生殖细胞和胚胎中的基因组范围内的DNA甲基化模式重排等表观遗传学修饰.胚胎发育过程中的DNA甲基化作用与基因印记的建立、基因表达的调控以及细胞和胚胎的形态建成都密切相关.DNA甲基化发生机制和功能的阐明将对哺乳动物个体发育与人类疾病研究有重要意义.     

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。     

人二倍体化合子的DNA 甲基化变化模式

目的:探讨人类三原核合子及二倍体化合子中DNA甲基化模式的变化情况。方法:我们采用显微操作技术去除三原核合子中两个雄原核中的一个,观察恢复了二倍体状态的胚胎的发育情况,并检测了三原核和二倍体化的合子及早期胚胎中DNA甲基化模式的动态变化。结果:二倍体化的合子的囊胚形成率与三原核合子的囊胚形成率无显著性差异;在人三原核合子中两个雄原核发生主动地DNA去甲基化而雌原核在受精后的20h后仍保持甲基化。三原核与二倍体化合子中,DNA甲基化模式没有差别。结论:去除一个雄原核不会影响合子和胚胎的DNA甲基化模式。去除多余雄原核并不能改善胚胎的发育。     

DNA甲基化及其对植物发育的调控

DNA甲基化属于一种表观遗传修饰,主要发生在CpG双核苷酸序列中的胞嘧啶上,是在DNA甲基转移酶催化下,以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,将甲基转移到胞嘧啶上,生成5-甲基胞嘧啶的一种反应。DNA甲基化在植物生长过程中具有极其重要的作用。综述了植物DNA甲基化的特征、调控机制,及其对植物基因表达影响的研究进展。     

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甲基化与脂肪组织生长发育

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传学修饰方式,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用。DNA甲基化最重要的作用是调控基因表达,它是细胞调控基因表达的重要表观遗传机制之一。近年来的研究发现,DNA甲基化在脂肪组织生长发育以及肥胖症发生过程中发挥着重要作用。DNA甲基化通过调控脂肪细胞分化转录因子、转录辅助因子以及其他脂肪代谢相关基因的表达,从而调控脂肪组织的生长发育。该文综述了脂肪组织生长发育过程中DNA甲基化的最新研究进展,探讨了脂肪组织DNA甲基化的研究趋势和未来发展方向。     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异

用水稻(Oryza sativa L.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(Zizania latifolia Griseb)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异.在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现.发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基.序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异.但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异.而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性.甲基化变异可稳定遗传给后代.因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用.但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究.     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异(英文)

用水稻(OryzasativaL.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(ZizanialatifoliaGriseb.)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异。在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现。发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基。序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异。但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异。而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性。甲基化变异可稳定遗传给后代。因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用。但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究。     

DNA甲基化在植物研究中的应用现状与前景

DNA甲基化是主要发生在CpG双核苷酸序列中的胞嘧啶上的一种表面遗传修饰。它以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,在DNA甲基酶的催化下,将甲基转移到胞嘧啶上,生成5-甲基胞嘧啶。DNA甲基化在植物的很多生命过程中具有重要的作用。本文就其作用机制、主要研究应用以及未来的前景进行简单阐述,从而为DNA甲基化在植物遗传学研究中的研究提供理论参考。