蛋白质的甲基化研究进展

蛋白质翻译后修饰是调控蛋白质生物学功能的重要步骤之一。甲基化修饰作为蛋白质翻译后修饰的一种重要形式,参与了真核生物和原核生物的多种细胞进程。本文综述了目前蛋白质甲基化的研究进展,包括真核生物、原核生物,组蛋白和非组蛋白,以及多种氨基酸位点的甲基化修饰。这些发现丰富了人们对蛋白质甲基化修饰的认识,对深入了解蛋白质翻译后修饰的功能具有重要意义。     

肺癌与DNA 甲基化研究的进展

DNA甲基化是表观遗传学研究的重要内容。其本质是在甲基转移酶的催化下,DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基,形成5’甲基胞嘧啶的过程。CpG岛是DNA甲基化常发生的部位。CpG岛指基因组中长度为300～3000 bp的富含CpG二核苷酸的一些区域,主要存在于基因的5’区域。以往的研究表明,肺癌的发生常与CpG岛的异常甲基化有关。多基因异常的甲基化常为肿瘤发生的重要机制。近年来,研究比较热门的基因有p16、RASSF1A、CDH1、CDH13、FHTI、TMS1/ASC等。研究集中在肺癌组织与癌旁组织甲基化频率的统计分析,以及对于血液,痰液,肺泡灌洗液发生甲基化频率的统计分析。对于肺癌相关抑癌基因甲基化的研究,为肺癌患者的早期诊断提供思路,并为治疗开辟新的方向。去甲基化治疗虽研究较少,但目前已取得一定进展。     

核酸(脱)甲基化与内源甲醛及认知损伤

核酸(DNA和RNA)甲基化/脱甲基是表观遗传调控的重要机制.甲醛参与DNA、RNA的甲基化/脱甲基过程,从而影响表观遗传的调节,包括学习记忆等认知功能.然而,甲醛代谢失调将影响核酸的甲基化与脱甲基,使动物的学习记忆能力下降,造成认知损伤.对北京地区604名老人(≥60岁)的调查显示,内源甲醛含量与被试受教育的年限相关,受教育程度越高,内源甲醛含量越低,反之亦然.这些结果表明,内源甲醛在人类学习记忆中扮演重要的角色,"活到老,学到老"可以延缓甲醛代谢失调引起的老年认知损伤.因此,研究内源甲醛代谢与核酸甲基化修饰之间的关系,对探索记忆储存及认知损伤等表观遗传学相关疾病的发生发展机制,具有一定的启示.     

精子DNA甲基化异常与男性不育

DNA甲基化／去甲基化是表观遗传学最重要的内容并可以控制基因的表达和印迹,越来越多的研究显示DNA甲基化异常与不育男性精子发生异常、特定肿瘤的发生、神经系统疾病、Rett综合征等有关。文章通过总结近来的相关研究资料来阐述精子发生过程中的DNA甲基化状态的改变,探讨精子DNA的甲基化异常与男性不育之间的联系,旨在为男性不育的治疗提供新的临床思路。     

贵州不同地区白三叶基因组甲基化MSAP分析

对来自贵州6个不同地区的白三叶基因组进行甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism, MSAP)分析。结果表明:分析选出24对MSAP选扩增引物,共扩增产生7 643个位点,独山、赫章、晴隆、印江、天柱和从江地区白三叶扩增的位点数分别为1 211、1 348、1 297、1 300、1 255和1 232。其中总甲基化位点分别占73.37%、68.13%、71.68%、65.43%、70.41%和70.51%;全甲基化位点分别占55.32%、49.76%、53.20%、50.61%、51.35%和54.21%,表明白三叶基因组甲基化主要以双链甲基化为主。进一步分析不同地区白三叶之间甲基化模式的变化,结果显示:未发生甲基化模式改变的均值占36.22%;发生甲基化模式改变的比例均值为59.61%,其中去甲基化模式为29.15%,甲基化模式为30.46%,表明基因组发生甲基化和去甲基化比例超过未发生甲基化的比例。本研究中不同地区野生白三叶甲基化水平各不相同,同时各个地区之间甲基化模式变化也有差异,说明白三叶发生基因组甲基化具有时空特异性。     

去甲基化药物治疗肿瘤新进展

人类肿瘤的发生是多基因、多步骤共同作用的结果,抑癌基因在这一进程中扮演着重要的角色。最新研究表明,在肿瘤形成过程中,启动子区异常高甲基化的抑癌基因（包括几个关键基因）始终保持沉默、功能丧失,而启动子区去甲基化后抑癌基因则可以重新激活,其产物恢复表达。据此,人们开发出了去甲基化药物,并已应用于临床治疗及研究,结果证实去甲基化药物是一类安全、有效的抗肿瘤新药。随着研究的不断深入,必将有更多的去甲基化药物问世。     

MSAP技术在植物抗逆性方面的应用

DNA甲基化在植物的生长发育中起着重要的作用。近年来,随着对DNA甲基化研究的重视,基于PCR方法检测DNA甲基化水平的甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)得到广泛的应用。综述了MSAP技术在植物的生物与非生物胁迫研究方面的应用。     

组蛋白精氨酸甲基化修饰对基因转录的调控

总结了组蛋白精氨酸甲基化修饰体系的最新研究进展．组蛋白精氨酸甲基化修饰在基因转录调控中发挥着十分重要的作用,这类修饰由蛋白精氨酸甲基转移酶（PRMTs）介导,其中PRMT1和PRMT4的甲基化修饰与基因的转录激活作用相关,PRMT5和PRMT6的甲基化修饰则与基因的转录抑制作用相关．组蛋白精氨酸的甲基化是一个动态的可逆过程,催化组蛋白精氨酸的去甲基化是由“精氨酸去甲基化酶”介导的．     

非小细胞肺癌R A SsF IA 基因甲基化及下游基因表达

目的：研究非小细胞肺癌RASSF1A基因启动子甲基化及下游基因表达情况。方法：留取58例非小细胞肺癌患者手术标本及正常肺组织,甲基化特异性PCR分析RASSF1A基因启动子甲基化情况,同时Northern blot分析SM22、SPARC、SDHB和CC-ND3等4种RASSFIA下游基因的表达情况。结果：58例非小细胞肺癌中RASSFIA基因启动子甲基化阳性率为34．5％,甲基化与各临床参数之间无显著相关性,SM22和SPARC在RASSF1A甲基化组表迭明显下调。结论：原发性非小细胞肺癌中存在着较高比例的RASSF1A启动子过度甲基化,并与下游基因SM22和SPARC的表达下调密切相关。提示RASSF1A在非小细胞肺癌的发生中起着多种作用。     

肾癌中hepaCAM外显子2异常甲基化与hepCAM表达的关系

探讨肾癌中抑癌基因肝细胞粘附分子hepaCAM表达与hepaCAM外显子2 CpG岛甲基化状态的关系。采用甲基化敏感性限制性内切酶PCR、RT-PCR法检测肾癌细胞株(786-0,RC-2)和43例肾癌及相应的癌旁组织中hepaCAM外显子2的甲基化状态及hepaCAM mRNA的表达。786-0细胞hepaCAM表达水平低于RC-2细胞(P0.05);786-0和RC-2细胞,前者存在hepaCAM外显子2甲基化,后者未检测到。肾癌组织中hepaCAM mRNA表达水平显著低于癌旁组织(P0.001);肾癌组织hepaCAM外显子2的甲基化率为34.9%,癌旁组织2.33%,两者差异有显著意义(P0.001),但在临床病理参数中的差异无统计学意义(P0.05)。hepaCAM外显子2甲基化的肾癌组织其mRNA的表达水平显著低于未甲基化的肾癌组织(P0.05)。因此,肾癌hepaCAM外显子2的甲基化可能是导致hepaCAM表达下降或缺失的原因之一,hepaCAM甲基化的研究为探讨肾癌发生发展的机制提供了新的理论依据。     

前列腺癌的DNA甲基化及其临床应用

目前认为恶性肿瘤的形成是遗传和表观遗传机制共同作用的结果。表观遗传机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA。DNA异常甲基化(高甲基化和低甲基化)是前列腺癌最具特征的表观遗传改变, 它能够导致基因组不稳定, 调控基因的异常表达, 在前列腺癌的形成和发展中起到重要作用。同时, DNA甲基化作为前列腺癌表观遗传研究的一个热点, 为临床前列腺癌的早期诊断、预后评估及药物治疗提供新的方法和途径。文章根据前列腺癌的DNA高甲基化和低甲基化的最新研究成果阐述了前列腺癌形成的表观遗传学机制, 并且讨论了它们在前列腺癌临床转化方面的最新研究进展。     

湿地松×洪都拉斯加勒比松及亲本DNA胞嘧啶甲基化的初步研究

以湿地松×洪都拉斯加勒比松（Pinus elliottii×P.caribaea var.hondurensis）及亲本为实验材料,采用甲基化敏感扩增多态性技术对其基因组中CCGG位点的甲基化相对水平及遗传变异模式进行了初步分析。结果表明,杂种及亲本CCGG总甲基化相对水平介于77.74%~81.75%,CG甲基化相对水平略低于CNG甲基化水平,CG/CNG甲基化相对水平高于亲本。杂种遗传自亲本的CG与CNG甲基化位点数之比接近1：1,遗传自母本的甲基化位点数与遗传自父本的CCGG甲基化位点数比例为1：1;杂种产生的全新甲基化与完全去甲基化位点数之比接近7：1,初步推测大量甲基化变异促进了杂合体的生长发育。     

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。     

P53蛋白赖氨酸甲基化与去甲基化

P53作为肿瘤抑制因子和转录调节因子在控制细胞周期、凋亡和DNA修复方面发挥重要作用。P53蛋白的稳定性和转录激活活性的调节主要依赖磷酸化、乙酰化、泛素化等多种翻译后修饰。最近研究发现一些组蛋白赖氨酸甲基转移酶和去甲基化酶可使P53蛋白C-端赖氨酸残基发生甲基化或去甲基化,调节P53蛋白的稳定性和转录激活活性。甲基化和去甲基化与其它翻译后修饰相互作用构成“P53密码”调节P53蛋白功能。     

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。     

脊椎动物父系基因组主动去甲基化研究进展

基因组表观遗传重组出现在细胞发育潜能发生变化的时期。早期植入前胚胎的表观遗传重新编程对于细胞分化和胚胎的生长发育是至关重要的,这涉及到表观遗传印记(尤其是DNA甲基化)的消除和重建过程。脊椎动物许多物种中,DNA复制起始前父系基因组通常要经历主动去甲基化,而母系基因组则可以保持甲基化的状态不变,直到在随后的卵裂过程中被动去甲基化。综述了脊椎动物父系基因组主动去甲基化的机制,这种去甲基化在脊椎动物各物种间的差异,以及影响这种主动去甲基化机制的因素。另外,研究外源基因表达的表观调控机制(尤其是表观遗传重编程的异常现象)有利于理解转基因克隆水产动物中普遍存在的授精成功率较低,基因整合率较低,以及胚胎发育异常等现象,有利于更好地应用转基因克隆技术。     

植物DNA甲基化及其研究策略

DNA甲基化是表观遗传学研究的热点问题之一, 植物DNA甲基化的研究对植物研究领域的发展有着举足轻重的作用。本文阐述了植物DNA甲基化的相关机制, 其中包括RdDM(RNA-dependent DNA methylation)、DNA 甲基化与组蛋白修饰 以及DNA 去甲基化等近几年研究的热点问题; 讨论了DNA甲基化在植物发育中的功能(包括基因组防御和调控基因表达)、DNA甲基化与转基因沉默的关系以及其在表观遗传学中的地位。最后就目前国内外研究植物DNA甲基化所采取的常用策略,即高效液相色谱法、亚硫酸盐测序法、甲基化敏感的限制性内切酶结合Southern杂交分析法和MSAP(methylation-sensitive amplified Polymorphism)法进行了详尽的介绍和讨论。     

植物DNA甲基化及其研究策略

DNA甲基化是表观遗传学研究的热点问题之一,植物DNA甲基化的研究对植物研究领域的发展有着举足轻重的作用。本文阐述了植物DNA甲基化的相关机制,其中包括RdDM（RNA—dependent DNA methylation）、DNA甲基化与组蛋白修饰以及DNA去甲基化等近几年研究的热点问题：讨论了DNA甲基化在植物发育中的功能（包括基因组防御和调控基因表达）、DNA甲基化与转基因沉默的关系以及其在表观遗传学中的地位。最后就目前国内外研究植物DNA甲基化所采取的常用策略,即高效液相色谱法、亚硫酸盐测序法、甲基化敏感的限制性内切酶结合Southern杂交分析法和MSAP（methylation—sensitive amplified polymorphism）法进行了详尽的介绍和讨论。     

DNA甲基化与病毒感染的研究进展

DNA甲基化是基因表达的表观遗传调控机制之一,在细胞分化和疾病发生过程中发挥着重要的作用。病毒感染可导致DNA甲基化水平变化,从而影响疾病的发生与发展。随着全基因组甲基化测序等生物学新技术的飞速发展,对DNA甲基化也有了更深的认识。现就DNA甲基化和去甲基化的主要影响因素以及病毒感染过程中导致甲基化水平改变的机制做一概述,为从表观遗传角度研究病毒致病机制提供一定的理论依据。