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.     

The Controversial Denouement of Vertebrate DNA Methylation Research

The study of the biological role of DNA methylation in vertebrates has involved considerable controversy. Research in this area has proceeded well despite the complexity of the subject and the difficulties in establishing biological roles, some of which are summarized in this review. Now there is justifiably much more interest in DNA methylation than previously, and many more laboratories are engaged in this research. The results of numerous studies indicate that some tissue-specific differences in vertebrate DNA methylation help maintain patterns of gene expression or are involved in fine-tuning or establishing expression patterns. Therefore, vertebrate DNA methylation cannot just be assigned a role in silencing transposable elements and foreign DNA sequences, as has been suggested. DNA methylation is clearly implicated in modulating X chromosome inactivation and in establishing genetic imprinting. Also, hypermethylation of CpG-rich promoters of tumor suppressor genes in cancer has a critical role in downregulating expression of these genes and thus participating in carcinogenesis. The complex nature of DNA methylation patterns extends to carcinogenesis because global DNA hypomethylation is found in the same cancers displaying hypermethylation elsewhere in the genome. A wide variety of cancers display both DNA hypomethylation and hypermethylation, and either of these types of changes can be significantly associated with tumor progression. These findings and the independence of cancer-linked DNA hypomethylation from cancer-linked hypermethylation strongly implicate DNA hypomethylation, as well as hypermethylation, in promoting carcinogenesis. Furthermore, various DNA demethylation methodologies have been shown to increase the formation of certain types of cancers in animals, and paradoxically, DNA hypermethylation can cause carcinogenesis in other model systems. Therefore, there is a need for caution in the current use of demethylating agents as anti-cancer drugs. Nonetheless, DNA demethylation therapy clearly may be very useful in cases where better alternatives do not exist.     

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...     

SPARC基因DNA甲基化与胰腺癌的研究进展

SPARC(Secreted Protein Acidic and Rich in Cysteine)蛋白是一种富含半胱氨酸(Cys)的酸性分泌蛋白,参与细胞增殖、迁移、凋亡及肿瘤血管生成等生物学过程。前期研究表明,DNA甲基化在胰腺癌中广泛地存在,其可能是胰腺癌等消化道恶性肿瘤中富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(SPARC)表达下调的机制之一。DNA甲基化通常导致某些抑瘤基因的高甲基化失活,SPARC基因是一种抑瘤基因,甲基化能够使其功能性的失活。而通过抑制DNA甲基化可以恢复SPARC的表达,DNA甲基化有望成为胰腺癌早期诊断的潜在生物学标记物以及治疗的靶点。因此,本文主要就SPARC的DNA甲基化在胰腺癌发生发展中的最新研究进展作一综述。     

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。     

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。     

DNA甲基化与动脉粥样硬化

DNA甲基化是一种重要的表观遗传调控方式,可在转录前水平调节基因的表达.近年来的研究表明,动脉粥样硬化的发生发展与DNA甲基化密切相关. 对DNA甲基化模式改变在动脉粥样硬化发病的相关机制做深入研究,可能为动脉粥样硬化的诊治提供一种新的途径.本文将从基因组低甲基化、相关基因异常甲基化以及动脉粥样硬化危险因素的DNA甲基化等方面重点阐述DNA甲基化与动脉粥样硬化的关系.     

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异常甲基化在宫颈癌中的研究进展

长期以来人们一直认为基因突变或基因缺失参与肿瘤的形成。近年来众多研究表明,表观遗传修饰对肿瘤的发展也具有非常重要的意义,它的主要表现形式有DNA甲基化、组蛋白修饰、微小RNA调节、染色质重组等。DNA异常甲基化可通过影响染色质结构、癌基因及抑癌基因表达而参与肿瘤的形成。了解目前宫颈癌中DNA甲基化的研究进展不仅有助于宫颈癌的早期诊断,对其分子靶向治疗及预后评估亦显示出良好的应用前景。     

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。     

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异常甲基化在宫颈癌中的研究进展

长期以来人们一直认为基因突变或基因缺失参与肿瘤的形成。近年来众多研究表明,表观遗传修饰对肿瘤的发展也具有非常重要的意义,它的主要表现形式有DNA甲基化、组蛋白修饰、微小RNA调节、染色质重组等。DNA异常甲基化可通过影响染色质结构、癌基因及抑癌基因表达而参与肿瘤的形成。了解目前宫颈癌中DNA甲基化的研究进展不仅有助于宫颈癌的早期诊断,对其分子靶向治疗及预后评估亦显示出良好的应用前景。     

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甲基化与microRNA

细胞中DNA甲基化和microRNA（miRNA）相互影响,并共同调控着下游靶基因的表达活性,在细胞生长代谢、免疫、肿瘤和心血管疾病等生理和病理过程中发挥重要作用。首先简要介绍DNA甲基化与miRNA的概况,然后分析了miRNA调控下的DNA甲基化改变,探讨了DNA甲基化影响miRNA的表达活性变化,并归纳了miRNA与DNA甲基化之间的反馈调控关系;最后对DNA甲基化和miRNA的应用前景进行了简单探讨。研究DNA甲基化与miRNA间的网络调控关系,可为表观调控机制在理论和实践中的深入研究和应用提供参考。     

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。     

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。