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.     

DNA甲基化与基因表达调控研究进展

表观遗传修饰是指不改变DNA序列的、可遗传的对碱基和组蛋白的化学修饰,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑以及非编码RNA等.表观遗传修饰是更高层次的基因表达调控手段.DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,参与基因表达调控、基因印记、转座子沉默、X染色体失活以及癌症发生等重要生物学过程.近年来随着研究方法和技术的进步,全基因组DNA甲基化的研究广泛兴起,多个物种全基因组甲基化图谱被破译,全局水平对DNA甲基化的研究不仅利于在宏观层面上了解DNA甲基化的特性与规律,同时也为深入分析DNA甲基化的生物学功能与调控奠定了基础.结合最新研究进展综述DNA甲基化在基因组中的分布模式、规律以及和基因转录的关系等.     

基于生物芯片探讨高脂饮食对动脉粥样硬化小鼠基因组DNA甲基化的影响

目的:采用DNA甲基化芯片技术探讨高脂饮食对Apo E-/-小鼠动脉粥样硬化模型全基因组DNA甲基化的影响。方法:30只雄性Apo E-/-小鼠随机分为正常组与高脂组,每组15只,正常组给予正常饲料喂养,高脂组给予高脂饲料喂养。16周后,测其血脂、血清同型半胱氨酸水平(Hcy)水平、血清DNA甲基化与血清DNA甲基化转移酶(DNMTs)水平;采用DNA甲基化芯片检测两组小鼠主动脉组织全基因组甲基化情况。结果:与正常组相比,高脂组小鼠血清CHOL、TG、LDL-C均显著升高,HDL-C显著下降;血清DNA甲基化水平与血清DNA甲基化转移酶(DNMTs)水平均显著升高。甲基化芯片结果显示:与正常组相比,高脂组主动脉全基因组中共有875个基因甲基化发生改变,差异具有统计学意义(P0.05),其中高甲基化基因数目496,占总数56.69%;低甲基化基因数目379,占总数的43.31%。结论:高脂饲料可升高主动脉基因组甲基化水平,降低基因组的表达,可能是Apo E-/-小鼠容易形成动脉粥样硬化的机制之一。     

DNA甲基化在动植物遗传育种中的研究进展

DNA甲基化是真核生物表观遗传学重要的机制之一,对基因转录水平的表达具有重要的调控作用。近年来,DNA甲基化在动植物遗传育种领域的研究引起了人们广泛的关注。我们从DNA甲基化与基因的表达调控、动植物基因组的甲基化状态、甲基敏感扩增片段多态性方法、DNA甲基化与杂种优势,以及DNA甲基化与分子标记等方面,简要综述了国内外有关DNA甲基化在动植物遗传育种研究中的进展,着重于全基因组DNA甲基化模式在动植物遗传育种中的相关研究和应用。     

DNA甲基化——肿瘤产生的一种表观遗传学机制

在人类基因组中,DNA甲基化是一种表观遗传修饰,它与肿瘤的发生关系密切。抑癌基因和DNA修复基因的高甲基化、重复序列DNA的低甲基化、某些印记基因的印记丢失与多种肿瘤的发生有关。目前研究发现,基因组中甲基化的水平不仅受DNA 甲基化转移酶（DNMT）的影响,还与组蛋白甲基化、叶酸摄入、RNA干扰等多种因素有关。DNA甲基化在基因转录过程中扮有重要角色,并与组蛋白修饰、染色质构型重塑共同参与转录调控。     

植物DNA甲基化与基因表达的关联性研究进展

DNA甲基化是真核生物基因组最重要的修饰方式之一。就植物DNA甲基化模式、建立、维持机制及其特征进行了综述,并且着重解释了植物DNA甲基化影响基因表达的机制。总结了在胁迫环境下单基因甲基化状态发生改变对于基因表达的影响,并对当前利用高通量测序技术分析植物全基因组范围内DNA甲基化与基因表达的关联分析研究进行综述。     

DNA甲基化/去甲基化与疾病概览

DNA甲基化(5m C)状态与疾病的发生发展密切相关,异常甲基化状态是肿瘤的重要特征,包括基因组整体甲基化水平降低和Cp G岛局部甲基化程度的异常升高。近期研究还发现,DNA甲基化可以继续氧化为DNA羟甲基化(5hm C),而5hm C可能是一种新的表观修饰或者参与DNA去甲基化。随着DNA甲基化测序技术的发展,可以得到全基因组单碱基分辨率的5m C和5hm C图谱,深入研究5m C和5hm C的动态变化对发育和肿瘤的影响,并期望找到潜在应用于肿瘤诊断和治疗的表观标志物。该文主要总结了DNA甲基化/去甲基化及其在肿瘤发生发展过程中的动态变化、潜在的表观标志物以及检测和治疗研究进展。     

橡胶树体细胞胚发生过程中DNA甲基化分析

为探讨巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)自根幼态无性系与供体间差异产生的原因,应用甲基化敏感扩增多态性扩增技术,对巴西橡胶树体细胞胚发生过程中基因组DNA 胞嘧啶甲基化程度和模式进行了分析。结果表明,在巴西橡胶树体细胞胚发生过程中不同阶段的DNA 甲基化程度不同,以花药的DNA 甲基化程度最高,体细胞胚的DNA 甲基化水平最低。在体细胞胚发生过程中出现了I、Ⅱ和Ⅲ 3 种类型的甲基化多态性带型的改变,包括他们的出现与消失。因此,橡胶树体细胞胚发生过程中可能通过DNA 甲基化甲基化和去甲基化来调控基因的表达。     

DNA甲基化与食管腺癌关系研究进展

癌症本质上是一种多种因素导致的基因疾病。作为肿瘤形成假说中的重要补充内容,表观遗传学已经成为新的研究中心。DNA甲基化是人类基因组发生最为常见的一种表观遗传学事件,因而研究甲基化与肿瘤的关系成为当前分子生物学的热点之一。这篇综述是关于DNA甲基化与食管腺癌的研究进展,包括DNA高甲基化异常与食管腺癌的发生,以及针对甲基化的检测手段,诊断,治疗以及预后。     

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。     

癌症液体活检新思路：数字PCR检测DNA甲基化

癌症的早期诊断可提高患者生存率.微创采集人体体液的液体活检方法可避免传统肿瘤组织活检方法侵入性和异质性的问题,逐渐成为癌症诊断的新方式.另外,DNA甲基化作为预测癌症发生发展的标志物,引起了越来越多研究者的关注.但传统DNA甲基化的检测方法灵敏度不高,且容易出现假阳性.近年来,数字PCR技术因其超高的检测灵敏度和精确度、无需标准曲线即可进行核酸绝对定量检测的优势,被用于DNA甲基化的定量检测中.本文首先介绍了DNA甲基化与癌症发生发展的关系,总结了传统DNA甲基化检测方法及其在癌症临床诊断中的应用,阐述了基于不同核酸样本分散方法的数字PCR技术及其在微量DNA甲基化检测中的优势,总结了采用数字PCR技术检测癌症患者体液中DNA甲基化的具体步骤,列举了数字PCR技术在癌症DNA甲基化检测中的研究成果及应用进展,最后提出了数字PCR技术检测癌症DNA甲基化未来可能面临的挑战,并对数字PCR技术在癌症液体活检方面的应用前景进行了展望.     

一种快速高效的全基因组甲基化CpG岛富集方法的建立

高甲基化的CpG岛所致基因表观遗传学转录失活已经成为肿瘤表观基因组学研究的重要内容。现在已有很多检测CpG岛甲基化的方法,但由于各自的局限,还没有建立一种能快速在全基因组水平上进行甲基化CpG岛的富集方法。本研究利用甲基化结合蛋白MBD2b具有特异性结合甲基化DNA的特性, 建立了一种基于DNA免疫共沉淀技术的全基因组甲基化CpG岛的富集方法。在大肠杆菌中表达重组的GST-MBD2b蛋白,通过Glutathione Sepharose 4B对重组蛋白进行纯化,制备成亲和层析柱,利用在不同的盐离子强度下甲基化DNA和非甲基化DNA的结合能力不同,对甲基化DNA进行富集。用甲基化酶SssI处理过的DNA片段与非甲基化DNA片段进行富集效率的检测,发现0.5M KCl的浓度是甲基化DNA片段和非甲基化DNA片段得以分开的临界条件。样品的富集效率用Real Time PCR进行检测。结果表明,这种方法能够实现对全基因组甲基化DNA的有效富集且最高的富集倍数可达到100多倍。富集到的甲基化DNA可以进行后续的定量PCR, DNA测序和全基因组芯片的分析等工作,为大规模分析全基因组CpG 岛甲基化的改变奠定了基础。     

DNA甲基化与植物的生长发育

文章就DNA甲基化与植物生长发育的关系、催化甲基化的酶、5－甲基胞嘧啶在植物基因组中的分布、甲基化的发生和遗传的研究进展作了介绍。     

镉胁迫下萝卜基因组DNA甲基化敏感扩增多态性分析

应用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析了重金属镉(cd)胁迫处理后萝卜基因组DNA甲基化程度的变化。结果表明,经50、250和500mg/L CdCl_2处理后,MSAP比率分别为37%、43%和51%,均高于对照(34%);全甲基化率(双链C~mCGG)分别为23%、25%和27%,而其对照为22%,表明重金属CdCl_2胁迫后,某些位点发生了重新甲基化。萝卜叶片DNA中总甲基化水平的增加与CdCl_2处理浓度呈显著正相关。甲基化变异可分为重新甲基化、去甲基化、不定类型以及与对照相同的甲基化模式等类型,Cd胁迫处理引起的植株基因组DNA甲基化程度的提高主要是重新甲基化。     

MSAP技术及其在植物上的应用

DNA甲基化在植物的很多生命过程中具有重要作用,检测DNA甲基化的技术应运而生。依据对DNA甲基化敏感程度不同的同裂酶,在AFLP技术的基础上发展而来的MSAP技术可以方便的检测全基因组范围内胞嘧啶甲基化模式及程度。该文对MSAP技术的原理、特点、基本程序及应用进行了阐述。     

芯片技术与肿瘤中DNA甲基化研究

DNA甲基化是表观遗传学的一个重要部分。它参与基因转录调控, X染色体失活, 发育调控及细胞分化的过程。异常的DNA甲基化与癌症的发生密切相关。芯片技术的发展为高通量研究DNA甲基化提供了新的方法。各种芯片技术以不同的DNA预处理方法为基础, 包括免疫沉淀和限制性内切酶等。免疫沉淀方法特异性高, 而限制性酶的方法具有较高的灵敏度。虽然每种方法都有一定的局限性, 但是它们为在基因组范围研究癌症的甲基化谱提供了更多的选择。     

DNA 甲基化及其对肿瘤的作用

DNA甲基化是一种重要的表遗传修饰,在肿瘤细胞中表现为基因组整体水平的低甲基化和一些特定区域的高甲基化,发生低甲基化的序列主要是一些高度和中度重复序列,而发生高甲基化序列通常是跨越管家基因和肿瘤抑制基因启动子的CpG岛,它们在肿瘤的发生发展中起重要的作用,本文就这些序列的异常甲基化和其对肿瘤作用一些进展和观点作一介绍。     

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。     

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.     

氮胁迫下高羊茅基因组DNA甲基化的MSAP分析

高羊茅是一种重要的禾本科牧草,尽管其具有良好的耐寒耐热性,但其生长发育过程受外界氮素浓度的直接影响。DNA甲基化作为一种表观遗传调控方式在植物抵御逆境胁迫中起到至关重要的作用。本研究以高羊茅为试验材料,经无氮胁迫15 d后,以未经氮胁迫为对照,对基因组DNA甲基化的变化进行甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析。结果表明:无氮处理15 d后,植株生长受到强烈地抑制,且叶片大面积发黄;MSAP分析选用12对选扩引物,共检测到725个基因位点,其中发生甲基化和去甲基化的位点占16.4%;对照组和氮胁迫组总甲基化水平分别是65.56%和65.47%,显示氮胁迫15 d高羊茅基因组DNA总的甲基化水平未发生显著变化。对15条标记带进行克隆并测序,成功获得14条不同变化类型的序列,这些序列与禾本科植物具有较高的同源性,推测氮胁迫下的高羊茅基因组甲基化可能发生在编码区域。综上,高羊茅对环境的适应性调节可能与氮胁迫诱导的甲基化的变化有关。