癌表观遗传调控与癌症治疗

基因功能与表达模式异常是癌症的主要特征.日益增多的研究表明,DNA甲基化(DNAmethylation)、组蛋白修饰(histone modification)、染色质重塑(chromatin remodeling)以及microRNAs 介导的基因沉默等表观遗传调控方式的异常与癌症的发生发展密切相关.阐明癌症发生发展...     

表观遗传修饰在调控寿命中的作用

表观遗传修饰是生命现象中普遍存在的一类基因调控方式,主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化和组蛋白甲基化等,通常协同调控基因表达。端粒是位于真核生物染色体末端的保护性结构,在端粒以及亚端粒区域中也存在丰富的表观遗传修饰。随着研究深入,发现表观遗传修饰在调控寿命过程中扮演着重要角色,而揭示衰老的有关机制有助于我们找到延长寿命的方法,具有重大的生物学意义和临床应用前景。     

铁死亡的表观遗传调控机制

铁死亡是一种新型的细胞程序性死亡方式,参与多种疾病的发生发展。对铁死亡调控机制的深入研究会帮助我们从新的角度去认识疾病的发生机制和探究潜在的药物干预靶点。因此,本文对铁死亡的表观遗传调控机制的最新研究进展进行了综述。研究发现,组蛋白的修饰如组蛋白甲基化、乙酰化和单泛素化等,能够通过激活或抑制铁死亡相关的溶质载体家族7成员11(recombinant solute carrier family 7 Member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)等基因的转录进而调控铁死亡的发生。此外,DNA/RNA甲基化也影响着铁死亡的发生,如GPX4上游DNA甲基化的增加会导致脂质活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累从而促进细胞发生铁死亡。本文综述了近些年参与铁死亡调控的包括小分子RNA(microRNA)、长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和环状RNA(circular RNA,circRNA)在内的非编码RNA的研究,发现非编码RNA也可以通过靶向调控谷胱甘肽(glutathione,GSH)合成、脂质ROS和GPX4活性等,在多种疾病尤其是肿瘤疾病的铁死亡过程中起举足轻重的作用。     

长链非编码RNA与表观遗传调控

近年来,表观遗传学(epigenetics)备受关注.表观遗传调控的方式主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等.ENCODE计划及随后的研究发现,人类基因组中仅有很小一部分DNA序列负责编码蛋白质,而其余大部分被转录为非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA).其中长链非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA)是一类长度大于200nt并且缺乏蛋白质编码能力的RNA分子.越来越多的研究表明,lncRNAs能够通过表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个层面调节基因的表达,从而参与细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程.本文将着重综述lncRNAs在表观遗传调控中的作用及其最新的研究进展.     

表观遗传修饰与干细胞分化调控

干细胞具有自我更新和多种分化潜能的特性。干细胞向分化细胞的转变涉及到基因表达模式的改变,与自我更新有关的基因关闭．与细胞特化有关的基因激活。表观遗传调控机制,包括DNA甲基化、组蛋白修饰和微RNA（microRNA）介导的基因调控,在多个层面上控制发育过程中基因表达。近年研究表明,动态的表观遗传调控机制在干细胞自我更新和分化中起关键作用。     

中国仓鼠卵巢细胞表观遗传调控研究进展

中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞因其具有可悬浮培养及进行蛋白质糖基化等翻译后修饰等优势,在生物制药重组蛋白生产方面具有不可替代的重要作用。但转基因沉默、表观遗传修饰等影响基因表达调控,造成CHO细胞表达稳定性降低而导致重组蛋白产量下降。本文对CHO细胞中表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA的作用研究,以及对基因表达调控的影响进行了综述。     

表观遗传修饰与肿瘤

肿瘤的形成受遗传学修饰和表观遗传修饰的影响。长期以来人们一直认为基因突变参与肿瘤的形成,近年来越来越多的证据表明,表观遗传修饰在肿瘤进展中同样具有非常重要的作用。表观遗传调控可以影响基因转录活性而不涉及DNA序列的改变。本文介绍了肿瘤发生发展过程中出现的表观遗传修饰异常,以及通过干预表观遗传修饰治疗肿瘤的应用前景。     

表观遗传修饰介导的植物胁迫记忆

植物因其固着生长的方式, 已经进化出各类特殊的机制来适应多变的外界环境。为提高自身的存活率, 植物进化出一类胁迫记忆机制, 以适应环境和保护自己。表观遗传修饰不仅能调控植物的正常生长发育, 而且参与植物对各种非生物或生物胁迫的响应。近年的研究表明, 表观遗传修饰在植物胁迫记忆调控中也发挥重要作用。例如, DNA甲基化、组蛋白甲基化及乙酰化等表观遗传修饰参与并维持特定的胁迫记忆。该文主要对表观遗传修饰介导的植物胁迫记忆最新进展进行综述, 并展望未来的重点和热点研究方向。     

表观遗传修饰介导的植物胁迫记忆

植物因其固着生长的方式, 已经进化出各类特殊的机制来适应多变的外界环境。为提高自身的存活率, 植物进化出一类胁迫记忆机制, 以适应环境和保护自己。表观遗传修饰不仅能调控植物的正常生长发育, 而且参与植物对各种非生物或生物胁迫的响应。近年的研究表明, 表观遗传修饰在植物胁迫记忆调控中也发挥重要作用。例如, DNA甲基化、组蛋白甲基化及乙酰化等表观遗传修饰参与并维持特定的胁迫记忆。该文主要对表观遗传修饰介导的植物胁迫记忆最新进展进行综述, 并展望未来的重点和热点研究方向。     

综述与专论：表观遗传修饰调控阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种临床上常见的以进行性认知功能障碍和记忆减退为主要特征的神经退行性疾病。近些年研究发现，表观遗传修饰如DNA修饰、组蛋白修饰、RNA修饰及非编码RNA在Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化、神经再生、突触可塑性和认知功能中发挥不同程度的调控作用，进而改善或加剧AD病理进程。临床数据表明表观遗传修饰的改变与AD风险呈显著相关性，运用药物、物理刺激、si RNA等干预手段在AD动物模型中改变表观遗传修饰水平可改善AD病理和认知能力。本文综述了不同的表观遗传修饰在AD中的调控作用，为进一步理解AD的表观遗传学机制及通过干预表观遗传修饰改善或治疗AD的可行性提供理论依据。     

ABA调控种子发育的研究进展

种子发育是一个复杂的生物学过程，受各种遗传和外界因素的调节，显著影响农作物特别是禾谷类作物的种子活力和产量与质量。脱落酸(ABA)是调控种子发育和萌发最重要的植物激素之一，其活性水平、信号转导及其LAFL网络在种子发育包括胚胎发生和成熟过程的调控中起关键作用。该文主要综述了近年来ABA调控种子发育的研究取得的重要进展，包括ABA代谢和信号转导对种子发育的调控，ABA与种子成熟转录因子(AFL-B3、FUS3、ABI3、LEC2等)的作用，以及ABA在种子发育中的作用机制，并提出了需要进一步研究的科学问题，为深入理解种子发育的分子机制提供参考，从而提高种子的活力、产量和质量。     

应用生物完整性指数评价水生态系统健康的研究进展

生物完整性指数(IBI)法是评价水生态系统健康的一种重要且被广泛应用的方法.本文综述了生物完整性指数的指示物种选择原因、构建方法以及在水生态系统健康评价中的应用,并总结了现阶段生态系统评估常用的鱼类完整性指数（F_IBI）、底栖无脊椎动物完整性指数（B_IBI）和着生藻类完整性指数（P_IBI)中候选生物状况参数指标,提出了使用微生物完整性指数(M_IBI)评价水生态系统健康的可行性和必要性.     

Functional genomic approaches using the nematode Caenorhabditis elegans as a model system

Since the completion of the genome project of the nematode C. elegans in 1998, functional genomic approaches have been applied to elucidate the gene and protein networks in this model organism. The recent completion of the whole genome of C. briggsae, a close sister species of C. elegans, now makes it possible to employ the comparative genomic approaches for identifying regulatory mechanisms that are conserved in these species and to make more precise annotation of the predicted genes. RNA interference (RNAi) screenings in C. elegans have been performed to screen the whole genome for the genes whose mutations give rise to specific phenotypes of interest. RNAi screens can also be used to identify genes that act genetically together with a gene of interest. Microarray experiments have been very useful in identifying genes that exhibit co-regulated expression profiles in given genetic or environmental conditions. Proteomic approaches also can be applied to the nematode, just as in other species whose genomes are known. With all these functional genomic tools, genetics will still remain an important tool for gene function studies in the post genome era. New breakthroughs in C. elegans biology, such as establishing a feasible gene knockout method, immortalized cell lines, or identifying viruses that can be used as vectors for introducing exogenous gene constructs into the worms, will augment the usage of this small organism for genome-wide biology.     

抗流感病毒小RNAs研究进展

流行性感冒是一类由流感病毒引起的呼吸道传染病,通过季节性流行或全球性爆发严重威胁着人类健康。目前防治流感的主要方法是疫苗和药物,但存在神经毒性、肠胃副作用、易耐药等诸多限制因素。新的技术特别是小RNAs介导的RNA干扰(RNAi)技术,因其具有高效、特异、快速等特点,已成为抗病毒治疗的候选方法之一。随着近年来流感病毒的流行,应用小RNAs抗流感病毒的报导越来越多,其中靶向PA、NP和M2的PA-2087,NP-1496和M-950是目前报道的抑制流感病毒效果最好的siRNA。靶向不同流感病毒基因保守区域的siRNA具有更广泛的病毒毒株抑制效果,靶向不同基因的siRNAs联合使用可取得更好的病毒抑制效果。文章就目前siRNAs和miRNAs在抗流感病毒方面的研究进展及RNAi治疗的前景和问题进行了综述。     

抗流感病毒小RNAs研究进展

流行性感冒是一类由流感病毒引起的呼吸道传染病, 通过季节性流行或全球性爆发严重威胁着人类健康。目前防治流感的主要方法是疫苗和药物, 但存在神经毒性、肠胃副作用、易耐药等诸多限制因素。新的技术特别是小RNAs介导的RNA干扰(RNAi)技术, 因其具有高效、特异、快速等特点, 已成为抗病毒治疗的候选方法之一。随着近年来流感病毒的流行, 应用小RNAs抗流感病毒的报导越来越多, 其中靶向PA、NP和M2的PA-2087, NP-1496和M-950是目前报道的抑制流感病毒效果最好的siRNA。靶向不同流感病毒基因保守区域的siRNA具有更广泛的病毒毒株抑制效果, 靶向不同基因的siRNAs联合使用可取得更好的病毒抑制效果。文章就目前siRNAs和miRNAs在抗流感病毒方面的研究进展及RNAi治疗的前景和问题进行了综述。     

GSDMD调控非酒精性脂肪肝中细胞焦亡的研究进展

细胞焦亡是一种炎症相关的细胞程序性死亡方式,由胱天蛋白酶(caspase)和炎性小体介导,最终依赖gasdermin家族成员gasdermin D(GSDMD)执行。细胞焦亡的发生伴随着细胞内炎性因子的外泄及免疫细胞的活化,因此与炎症反应的发生密切相关。非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种病因不明的慢性肝病,如果缺乏有效的干预手段,脂肪变性会逐渐进展至炎症、纤维化,最终发展至肝硬化。GSDMD 介导的细胞焦亡在非酒精性脂肪性肝病的发病过程中扮演重要角色,不仅会导致肝细胞死亡,还会加重炎症反应和纤维化的进程。抑制GSDMD 的功能从而减少细胞焦亡能够有效地缓解NAFLD 中的脂质堆积和炎症反应,这将为NAFLD 的治疗开辟一个新的研究方向。本文将概述GSDMD 介导的细胞焦亡的分子机制,并关注GSDMD 和细胞焦亡在NAFLD 发病机制及治疗方面的研究进展,为NAFLD 的诊治提供新思路。     

固有免疫细胞及其模式识别受体与表观遗传学调控研究进展

固有免疫细胞是机体抵御病原微生物的首道防线,亦是机体有效启动和维持免疫反应的重要参与者,而模式识别受体是固有免疫细胞发挥免疫功能的重要免疫分子,因此,机体对固有免疫细胞及其模式识别受体的精细调控尤为重要。表观遗传学是近年研究热点,其在固有免疫调节中的作用逐渐受到重视。就近年表观遗传学中的DNA甲基化、组蛋白共价修饰及非编码RNA等在调节固有免疫细胞分化发育及其模式识别受体的相关研究作一简述,以期为感染、炎症、自身免疫病等研究与防治提供新的思路和策略。     

斑马鱼血液肿瘤学的研究进展

斑马鱼已经成为当今人类遗传学和血液学研究的重要模式生物之一。文章介绍了斑马鱼造血系统的基本生物学特征, 并重点阐述了斑马鱼在血液肿瘤学领域的应用和研究概况, 显示了斑马鱼在血液肿瘤学的基础和临床研究方面均有着独特的应用前景, 文章对此进行了展望。     

Electrochemical detection of protein-protein interactions using a yeast two hybrid: 17-beta-estradiol as a model

In this work we present a modified yeast two-hybrid bioassay for the highly sensitive detection of protein-protein interactions, based on the electrochemical monitoring of beta-D-galactosidase reporter gene activity, using p-aminophenyl-beta-D-galactopyranoside (PAPG) as a synthetic substrate. In a model system, the sensitive detection of 17-beta-estradiol was achieved at concentrations as low as 10(-11)M (approx 2 pg/ml) by monitoring 17-beta-estradiol receptor dimerization after exposure to 17-beta-estradiol. The sensitivity of this system was higher than that of standard optical methods by three orders of magnitude.