细胞DNA低甲基化是否为化学致癌启动过程的必经途径?

利用限制性内切酶分析技术研究化学致癌物对人羊膜FL细胞新合成DNA甲基化水平的影响,发现弱遗传毒性致癌物5-杂氮胞苷和L-乙硫氨酸可抑制HpaⅡ识别位点的甲基化,但是强诱变剂/致癌剂MNNG和黄曲霉素B_1对同一顺序DNA的甲基化却没有作用。所以抑制哺乳类DNA的胞嘧啶甲基化是部分而非全部致癌剂的特殊致癌启动机制。     

DNA甲基化作用对细胞癌变的影响

５－甲基胞嘧啶的形成引起自发脱氨是真核生物中一种普遍存在的内源突变过程。ＤＮＡ甲基化酶具有突变诱导物作用并在癌变中表达增加。癌细胞基因组呈现ＤＮＡ甲基化不足而影响基因组的稳定性;组织特异性基因的启动子区域出现从头甲基化;癌基因多为不充分甲基化导到重新开放或异常表达;抑癌基因多为过度甲基化从而形成突变靶点。ＤＮＡ甲基化效应物可改变癌变相关基因的表达。     

DNA甲基化及其与细胞癌变的相关性

遗传物质——DNA的异常及其对基因功能和表达的影响是癌症发生、发展的主要原因。DNA甲基化的异常能够导致基因的异常调节和遗传信息的改变。对肿瘤细胞基因组的分析发现．CpG位点的后生遗传改变是肿瘤的普遍现象。DNA甲基化系统的失常可能在癌症早期发生及发展过程中有着重要的作用。     

DNA甲基化与肺癌的研究进展

DNA甲基化是研究最多的表观遗传学调控机制,与肺癌的发生、发展、转移及预后密切相关。DNA甲基化在抑癌基因表达方面起关键作用,它可以通过抑制重组序列之间的重组事件维持基因组稳定性。肺癌患者早期体内即可检测到甲基化状态改变,甲基化的检测对肺癌的早期诊断和治疗具有重要的临床价值。     

DNA甲基化通过调控细胞自噬影响家蚕翅的发育

[目的]本研究旨在探索DNA甲基化是否通过调控细胞自噬进而影响家蚕Bombyx mori翅的发育.[方法]分别用1和2 μg DNA甲基化特异性抑制剂5-aza-dC处理家蚕卵巢Bm12细胞和家蚕预蛹,荧光显微镜下观察Bm12细胞的数量,利用dot blot检测Bm12细胞中DNA甲基化水平,利用溶酶体染色检测细胞自噬...     

肾细胞癌DNA甲基化标记检测的重复性及其与基因表达改变的相关性

DNA甲基化是影响基因表达的重要因素之一。DNA甲基化芯片已广泛应用于寻找癌症的标志物,但是目前还没有研究对这些标志物的重复性进行评价。另外,DNA甲基化对基因表达的影响也存在争议。在本文中,通过分析肾细胞癌的两套甲基化数据,发现它们的差异甲基化基因的方向高度的一致,证明通过甲基化芯片获得的甲基化标记有很高的重复性。进一步分析甲基化基因对应的表达改变,发现肾细胞癌中高甲基化的基因显著影响表达下调,而低甲基化的基因与表达改变无显著关系。最后,通过功能分析,找到了三个同时发生甲基化和表达改变的通路。针对这些通路研究DNA甲基化抑制剂,可能有助于肾细胞癌的靶向治疗。     

大鼠衰老过程中脑细胞DNA与c—Ha—ras原癌基因的甲基化

用Ｍｓｐ Ｉ／ＨｐａⅡ酶解电泳法和高效液相色谱（ＨＰＬＣ）两种方法进行比较,研究了不同年龄大鼠的肝、脑细胞基因组ＤＮＡ的甲基化程度。从酶解电泳图谱可观察到,肝、脑细胞基因组ＤＮＡ甲基化在青年鼠和老年鼠之间没有差异。但用具有高分辨率的高效液相色谱测量ＤＮＡ中５－ｍＣ的含量时发现,老年鼠脑细胞ＤＮＡ甲基化程度较青年鼠的下降６２％,而肝细胞ＤＮＡ甲基化程度在老年鼠与青年鼠之间并没有显著差异。这此结果提示     

蒜鳞片薄壁细胞衰退过程中酶的细胞化学定位及DNA生化分析

蒜在储藏过程中。鳞茎薄壁细胞衰退。其营养物质供给幼芽萌发生长。采用细胞化学方法,对蒜休眠进程中的鳞茎薄壁细胞进行了ATPase以及APase的细胞化学定位,结果显示在薄壁细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上的酶活性随着蒜自休眠至萌发的不同发育进程而呈现增强的趋势,且在萌芽期酶活性表现最为强烈。表明细胞内物质的降解、转化与输出的加强有助于细胞内含物向新生芽的彻底转移。配合采用琼脂糖凝胶电泳对衰退薄壁细胞的DNA进行了分析,实验结果表现出典型的DNA Ladder．为蒜鳞茎薄壁细胞的衰退属于受基因控制的程序性死亡范畴补充了生化证据。     

高半胱氨酸在平滑肌细胞中介导DNA甲基化及机制的研究

高同型半胱氨酸血症是引起动脉粥样硬化一个重要独立的危险因子,可以引起基因DNA甲基化表型改变和蛋白质表达失调,但是基因甲基化表型改变的特点和动脉粥样硬化是否有关及其机制,到目前为止还没有研究清楚.在平滑肌细胞培养的基础上研究高同型半胱氨酸血症对DNA甲基化的影响,高半胱氨酸诱导DNA甲基化表型改变的特征及潜在的机制.高半胱氨酸加入人脐静脉平滑肌培养24h后,高效液相检测SAM和SAH的浓度,实时RT-PCR和蛋白质印迹检测SAH水解酶mRNA和蛋白质表达.通过内源性DNA甲基转移酶活性变化、基因组DNA接受甲基的能力、甲基化限制性内切酶分析检测DNA甲基化水平的变化.结果显示,随着高半胱氨酸浓度的增加,SAH水平增加,SAM和SAM/SAH比率下降,SAH水解酶水平下降,但DNA甲基转移酶活性增加,用不同甲基化限制性内切酶分析发现C↓CGG序列更容易甲基化.由此可以推测,不同剂量的高半胱氨酸引起细胞损害效应的机制也不同,在低、中度高同型半胱氨酸血症,高半胱氨酸主要通过干扰高同型半胱氨酸的代谢途径影响基因表达表型修饰,在高度高同型半胱氨酸血症可能氧化应激、凋亡、炎症等发挥了更重要的作用.     

《分子细胞》：DNA甲基化通路研究获进展

近日。清华大学生命科学联合中心戚益军研究组在《Molecular Cell》在线发表题为”Cytoplasmic Assembly and Selective Nuclear Import of Arabidopsis ARGONAUTE4／siRNA Complexes”的论文。该论文报道了拟南芥RNA介导DNA甲基化（RdDM）通路中。ARGONAUTE4／siRNA复合体在细胞质内组装和选择性进入细胞核的分子机制。     

细胞凋亡过程中bcl-2基因的甲基化

为探讨凋亡过程中,ｂｃｌ－２基因下调与该基因甲基化状态的关系,用５－氟尿嘧啶（５－Ｆｕ）诱导小鼠成纤维细胞ＮＣ３Ｈ１０,ＴＣ３Ｈ１０及人乳腺癌细胞ＭＣＦ－７的凋亡,分别检测了这三种细胞凋亡过程中ｂｃｌ－２的表达变化,与其调控区及编码区的甲基化状况．我们曾观察到５－Ｆｕ作用２４～４８ｈ出现细胞存活率下降,ＤＮＡ梯状断裂及细胞周期凋亡峰显现等典型凋亡现象．Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交显示,在５－Ｆｕ作用１２ｈ时ｂｃｌ－２ｍＲＮＡ水平已明显降低．由此,我们用小鼠ｂｃｌ－２（ｍｂｃｌ－２）及人ｂｃｌ－２（ｈｂｃｌ－２）基因调控区ＰＣＲ扩增片段及ｂｃｌ－２编码区（ｃＤＮＡ）片段作为探针,与５－Ｆｕ作用１２ｈ的细胞ＤＮＡ的ＭｓｐⅠ／ＨｐａⅡ酶切产物进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交,以未作用的细胞ＤＮＡ同样酶切杂交为对照．通过杂交带谱的变化,分析ｂｃｌ－２基因的甲基化状况．结果显示：ｍｂｃｌ－２及ｈｂｃｌ－２在５－Ｆｕ作用１２ｈ后调控区甲基化水平增高,但其编码区甲基化状态皆未出现可检出的变化．上述结果提示：ｂｃｌ－２基因调控区甲基化水平升高可能与该基因下调有关     

5-Aza-CdR对胶质瘤细胞生长及LRRC4基因异常甲基化的影响

LRRC4是一个新发现的胶质瘤抑瘤基因,它在多种胶质瘤细胞系和胶质瘤组织表达缺失或下调,前期研究结果表明胶质瘤细胞和组织中LRRC4的编码区未发生突变、缺失或重排.为了获得LRRC4作为胶质瘤抑瘤基因的进一步证据,采用去甲基化制剂5-Aza-CdR处理LRRC4表达缺失的SF126和SF767胶质瘤细胞,MSP和RT-PCR检测表明,LRRC4的启动子在表达缺失的SF126和SF767细胞存在完全的甲基化,而5-Aza-CdR能逆转LRRC4启动子的甲基化状态,恢复LRRC4的表达.MTf法测定显示,5-Aza-CdR使SF126和SF767胶质瘤细胞增殖受到明显抑制,并呈时间和剂量的依赖性.同时流式细胞仪检测显示,5-Aza-CdR使SF126和SF767胶质瘤细胞周期阻滞于G0/G1期.因此,5-Aza-CdR能抑制胶质瘤细胞SF126和SF767增殖并干扰其细胞周期,LRRC4启动子异常甲基化足其在胶质瘤细胞中表达缺失的重要机制,5-Aza-CdR能逆转LRRC4基因的甲基化,恢复LRRC4的表达,为LRRC4作为胶质瘤去甲基化治疗的靶标提供了科学依据.     

DNA甲基化作用对HL-60细胞中蛋白质-核酸相互作用的影响

以S-腺苷酰-L-甲硫氨酸(SAM)为诱导物,在10μmol/L的最佳浓度下,可诱导16%的HL-60细胞分化.HPLC法检测碱基含量,发现在细胞分化过程中伴有基因组DNA甲基化水平升高.选择对5-甲基胞嘧啶敏感的限制性核酸内切酶切割DNA,证实基因组DNA对HaeⅢ,SmaⅠ,SalⅠ,XhoⅠ和HindⅢ的切割产生阻抗作用.以凝胶滞留法检测DNA与核蛋白的结合状况,表明DNA与胞内DNA结合蛋白的结合能力发生改变.     

五月季竹开花及复壮过程中DNA甲基化的MSAP分析

以五月季竹为材料,采用MSAP技术对其开花及花后无性复壮过程中的DNA甲基化状况进行检测,分析其开花前后的甲基化动态,以揭示竹子开花及复壮过程中的表观遗传变化规律。结果显示:（1）五月季竹开花时其叶片甲基化水平降低,而在无性复壮产生不再开花新竹的过程中其叶片甲基化水平又逐渐回升;（2）与未开花竹株相比,五月季竹开花时有29.09%的甲基化位点发生了变异,其中有17.88%的位点在开花植株中发生了完全的去甲基化,远高于发生甲基化位点的比率;（3）复壮竹株与未开花竹株之间发生变异的位点数和所占比率,尤其是发生去甲基化的位点数和比率,低于开花竹株;（4）开花五月季竹花器官的甲基化水平低于叶片,同时有28.58%的位点发生了甲基化状态的改变,且同样以去甲基化为主。     

肺鳞状细胞癌特异性甲基化候选诊断标志物的识别

甲基化异常是肿瘤早期的频发事件,DNA甲基化随着时间的推移相对稳定,并且可以在血液中非侵入性地检测到,因此DNA甲基化具有成为癌症早期诊断生物标志物的巨大潜力.为了找到肺鳞状细胞癌(LUSC)潜在的诊断标志物,本文提出了一种LUSC特异性候选诊断标志物的识别方法,使用癌症基因组图谱数据库(TCGA)的LUSC的甲基化数据集,通过比较LUSC与正常肺组织和其他癌症类型,得到了6个LUSC特异性甲基化位点,使用支持向量机建立诊断模型,采用六折交叉划分数据集,验证特异性标志物的有效性. 6个标志物的组合在预测LUSC方面达到约93%～99%的灵敏度,在排除正常组织时达到100%的特异性,在排除其他癌症时达到约99%的特异性.我们的研究为LUSC的早期诊断提供了潜在的生物标志物.     

HDAC4基因甲基化对hMSCs向汗腺样细胞诱导转分化的影响

目的：探讨在诱导人骨髓间充质干细胞（hMSCs）转分化为汗腺样细胞过程中,组蛋白去乙酰化酶4（HDAC4）甲基化的改变及其对诱导转分化过程的影响。方法：选取人骨髓间充质干细胞系体外培养、扩增后,取第三代hMSCs与热休克处理的汗腺细胞进行Transwell+诱导因子的共培养。收集诱导后实验组的汗腺样细胞和同期对照组的hMSCs,采用甲基化特异性PCR（MSP）和飞行质谱（Mass Array）法检测HDAC4基因启动子区CpG岛甲基化状态的变化,随后采用甲基化抑制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷（5-aza-CdR,10 μmol/L）处理实验组hMSCs,对照组为同期培养的hMSCs,RT-PCR测定两组细胞HDAC4基因和癌胚抗原（CEA）基因的mRNA表达量。结果：诱导前hMSCs中HDAC4基因整体甲基化水平较高,探针cg2463009处CpG位点甲基化程度为0.901,诱导转分化后汗腺样细胞中HDAC4基因整体甲基化水平下降37%,甲基化程度为0.531;探针cg14823429处CpG位点甲基化程度由诱导前的0.687下降到0.386。5-aza-CdR处理48 h后,实验组HDAC4基因mRNA表达水平上调,与诱导转分化相关的CEA mRNA同期表达量也增强,与对照组相比差异有统计学意义（P<0.05）。结论：HDAC4基因的甲基化参与了hMSCs转分化为汗腺样细胞过程的调控。     

S-腺苷酰L-甲硫氨酸 (SAM)对 HL-60细胞 DNA甲基化酶活力和甲基化水平的影响(英文)

 以 S-腺苷酰 - L-甲硫氨酸 (SAM)为诱导物 ,在 1 0 μmol/L最佳浓度下造成 1 6%的 HL- 60细胞分化 .HPLC检测结果表明 ,细胞基因组 DNA甲基化水平升高 .通过3H甲基同位素参入法研究细胞 DNA甲基化酶活力 ,则发现在细胞分化过程中酶活力未见升高 .说明细胞基因组甲基化水平升高并不是胞内 DNA甲基化酶催化能力改变的结果 ,而是由于 SAM进入细胞提供过量甲基造成的 .     

大鼠衰老过程中脑细胞DNA与c－Ha－ras原癌基因的甲基化

用ＭｓｐⅠ／ＨｐａⅡ酶解电泳法和高效液相色谱（ＨＰＬＣ）两种方法进行比较,研究了不同年龄大鼠的肝、脑细胞基因组ＤＮＡ的甲基化程度。从酶解电泳图谱可观察到,肝、脑细胞基因组ＤＮＡ甲基化在青年鼠和老年鼠之间没有差异。但用具有高分辨率的高效液相色谱测量ＤＮＡ中５－ｍＣ的含量时发现,老年鼠脑细胞ＤＮＡ甲基化程度较大年鼠的下降６２％,而肝细胞ＤＮＡ甲基化程度在老年鼠与青年鼠之间并没有显著差异。这些结果提示：（１）用常规的酶解电泳法所分析的ＤＮＡ甲基化结果并不能反映整个基因组ＤＮＡ甲基化的水平。（２）衰老过程中,不同组织ＤＮＡ甲基化的改变存在差异,引起这种差异的原因可能与组织的增殖和分化程度有关。进一步分析脑细胞原癌基因ｃ－Ｈａ－ｒａｓ的甲基化水平,无论ＭｓｐⅠ酶切图谱,还是ＨｐａⅡ酶切图谱均可观察到分子大小为１９ｋｂ、７．５ｋｂ、１．３ｋｂ、０．９ｋｂ的四条阳性带,说明该基因未发生甲基化,且与年龄无关。     

蒜鳞片薄壁细胞衰退过程中酶的细胞化学定位及DNA生化分析

蒜在储藏过程中,鳞茎薄壁细胞衰退,其营养物质供给幼芽萌发生长。采用细胞化学方法,对蒜休眠进程中的鳞茎薄壁细胞进行了ATPase以及APase的细胞化学定位,结果显示在薄壁细胞的质膜、细胞壁和胞间连丝上的酶活性随着蒜自休眠至萌发的不同发育进程而呈现增强的趋势,且在萌芽期酶活性表现最为强烈,表明细胞内物质的降解、转化与输出的加强有助于细胞内含物向新生芽的彻底转移。配合采用琼脂糖凝胶电泳对衰退薄壁细胞的DNA进行了分析,实验结果表现出典型的DNA Ladder,为蒜鳞茎薄壁细胞的衰退属于受基因控制的程序性死亡范畴补充了生化证据。     

外周全血中与老化相关的DNA甲基化标记的来源

机体老化与癌症、神经退行性疾病等许多复杂疾病相关。目前,研究者已在外周全血中识别了大量的与老化相关的DNA甲基化标记,这些标记可能反映外周血白细胞在机体老化过程中发生的变化,也可能反映外周血中与年龄相关的细胞构成比例的变化。文章利用3组正常个体外周全血DNA甲基化谱,采用Spearman秩相关分析识别了与老化相关的CpG甲基化位点(age-related DNA methylation CpG sites, arCpGs)并评价了其可重复性;利用去卷积算法估计了各外周血样本中髓性和淋巴性细胞的比例并分析了其与年龄的相关性;比较了在外周全血、CD4+T细胞和CD14+单核细胞中识别的arCpGs的一致性。结果显示,在独立外周全血数据中识别的arCpGs具有显著的可重复性(超几何检验,P=1.65×10^-11)。外周血髓性和淋巴性细胞的比例分别与年龄显著正、负相关(Spearman秩相关检验,P<0.05,r≤0.22),它们间DNA甲基化水平差异较大的CpG位点倾向于在外周全血中被识别为arCpGs。在CD4+T细胞中识别的arCpGs与在外周全血中识别的arCpGs显著交叠(超几何检验,P=6.14×10^-12),且99.1%的交叠位点在CD4+T细胞及外周全血中的DNA甲基化水平与年龄的正、负相关性一致。尽管在CD14+单核细胞中识别的arCpGs与在外周全血中识别的arCpGs并不显著交叠,但是在交叠的51个arCpGs中,有90.1%的位点在CD14+单核细胞、外周全血以及CD4+T细胞中的DNA甲基化水平与年龄的正、负相关性一致,提示它们可能主要反映细胞间共同的改变。在外周全血中识别的arCpGs主要反映某些白细胞共同或特异的DNA甲基化改变,但是也有一部分反映外周血细胞比例构成的变化。