异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异

用水稻(Oryza sativa L.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(Zizania latifolia Griseb)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异.在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现.发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基.序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异.但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异.而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性.甲基化变异可稳定遗传给后代.因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用.但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究.     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异(英文)

用水稻(OryzasativaL.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(ZizanialatifoliaGriseb.)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异。在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现。发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基。序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异。但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异。而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性。甲基化变异可稳定遗传给后代。因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用。但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究。     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tosl7发生可遗传DNA甲基化变异

用水稻(Oryza sativa L.)内源反转座子Tosl7为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(Zizania latifolia Griseb．)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异。在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现。发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基。序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tosl7的2个重要区域(5′—LTR和RT)均未发生序列变异。但甲基化敏感—序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异。而且,在2种渐渗杂交系中发现5′—LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性。甲基化变异可稳定遗传给后代。因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导人均导致了Tosl7的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tosl7活性中可能具有一定作用。但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究。     

高压导致水稻变异品系发生DNA甲基化模式及基因组结构的改变

用高压力诱变水稻品种“毕粳38”, 产生了两个稳定的变异: 变异1与变异2. 对原种及两个变异品系的基因组DNA及Hpa Ⅱ/Msp Ⅰ酶切后的基因组DNA采用ISSR及RAPD分析; 并通过特异引物分析水稻的转座子mPing的变化; 且对变异片段纯化测序; 同时以水稻基因组中潜在活跃的反转录转座子LTR(long terminal repeat)Osr7, Osr36, Tos19(Osr54)以及转座子MITEs(miniature inverted-repeat transposable elements)的mPing和Pong及某些特异片段为探针, 进行Southern杂交. 结果显示原种及两个变异品系不仅存在着基因组结构的变异, 而且发生了DNA甲基化模式的改变. 此外, 对原种及两个变异品系进行了异地栽种, 其形态水平的变异稳定表达. 结果表明: 高静水压对高等植物的种子进行诱变, 产生表型变异的分子基础是由于发生了DNA分子水平上的广泛变异, 并证明高压可导致水稻多种转座元件的可能激活及DNA甲基化模式的改变. 因此可以认为高压是引起植物遗传变异一个重要因素, 可能在作物诱变育种中具有广阔的应用前景.     

植物DNA甲基化及胁迫诱导的变异

DNA中碱基的化学修饰近年来一直是生命科学领域研究的热点之一。DNA甲基化是一种常见的表观遗传现象,它能在不改变DNA序列的前提下改变遗传表型。各种胁迫因素能诱导植物DNA甲基化产生变异,但其应答胁迫机制仍然未知。本文对植物DNA甲基化研究进展进行了综述,结合本课题组的研究结果,对7Li离子束注入、~(60)CO-γ射线诱变诱导产生的DNA甲基化变异进行了报道,以期为DNA甲基化可能参与涉及植物的表型可塑性提供一定的依据。     

促甲状腺激素释放激素受体mRNA在大鼠睾丸中的表达(英文)

本应用原位杂交技术在大鼠睾丸恒冷箱切片上研究了促甲状腺激素释放激素受体（TRH－R）RNA的表达和定位。由DNA合成仪合成两个含48个碱基的寡核苷酸探针,两个探针分别与小鼠垂体TRH－R1005－1052和1332－1379区段的cDNA互补,生物素在5′末端标记寡核苷酸探针。结果显示TRH－R寡核苷酸探针与其互补的mRNA杂交信号集中在大鼠睾丸的间质细胞中,生精细胞地交信号,杂交信号的强度依探针浓度而增加,该结果表明RTH可能通过自分泌调节生殖功能和发育,TRH－R作用途径可能与在垂体的作用类似。     

野生动物种群DNA甲基化进展分析

DNA甲基化通常是指胞嘧啶第5位碳原子和甲基基团的共价结合,可调节基因表达程度,参与有机体的重要生命过程,是目前研究最为透彻的表观遗传过程之一。环境变化可以诱导DNA甲基化的变异,这可能是有机体适应新环境的有效途径之一。研究表明,在不同环境下生存的野生动物,其种群内和种群间均存在显著的DNA甲基化差异;同时,相对于遗传多态性水平,野生动物具有更高的表观遗传多态性水平,表明至少有一部分的表观遗传变异独立于遗传变异,这是DNA甲基化具备潜在进化作用的一个先决条件。DNA甲基化变异可能促进了野生动物种群表型多样化,且一些变异的DNA甲基化模式和水平可跨代遗传,可使其快速适应新环境,有助于种群的扩散和进化。这些研究有助于深入理解野生动物种群中非遗传分歧诱导的一些可遗传的表型现象,洞察野生动物种群环境适应性的表观遗传机制,以及DNA甲基化在物种进化中具有的潜在作用,同时我们也对野生动物种群DNA甲基化研究工作的不足进行了探讨和展望,为野生动物种群的表观遗传研究提供理论依据。     

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.     

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.     

组织培养导致的草莓DNA甲基化变异

以草莓品种‘丰香’和‘全明星’为材料,用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）技术研究组织培养对草莓DNA甲基化的影响。结果表明,与普通苗相比,组织培养导致草莓试管苗的DNA甲基化水平下降,甲基化模式的变异以去甲基化为主。组织培养导致的DNA甲基化变异不稳定,在田间无性繁殖过程中,试管苗的无性繁殖后代DNA甲基化水平逐渐升高,仅部分变异的甲基化模式能够在试管苗的无性繁殖后代中稳定传递。两个品种之间,纽织培养对DNA甲基化变异程度的影响不同。     

利用F-MSAP分析菜心表观遗传多样性

菜心杂交除了引起DNA序列变化,还可能引起不依赖于DNA序列的表观遗传变化,为揭示菜心表观遗传多样性形成机理,该文利用F-MSAP检测49份菜心的DNA甲基化水平和模式变化。结果表明：(1)F-MSAP检测效率较高,菜心DNA甲基化多态性较高,杂交可以提高DNA甲基化多态性。(2)菜心表观遗传多样性较低,均质化严重,大部分遗传变异来源于种内,自交增加自交系的表观遗传差异,杂交增加杂种的表观遗传差异。(3)49份菜心的DNA甲基化水平较高,以全甲基化模式为主,自交降低DNA甲基化水平,杂交通过DNA甲基化模式变化增加自交系杂种的DNA甲基化水平。(4)49份菜心分成五类,聚类分析和主成分分析结果基本一致,杂种倾向于按照母本亲缘关系分类。该研究利用F-MSAP检测菜心表观遗传多样性,提高了菜心的鉴定效率和准确性,为进一步开展杂交育种提供了理论基础和技术支持。     

高通量DNA甲基化数据的处理和分析方法

DNA甲基化作为一种表观遗传学修饰,在调控基因表达、X染色体失活、印记基因等方面都发挥着重要的作用.不同的DNA甲基化的预处理方法结合二代测序产生了大量的高通量甲基化数据,这些数据的存储、处理和分析是当前亟需解决的问题.在本文中,总结了目前存在的三种高通量DNA甲基化检测技术（限制性内切酶法,亲和纯化法,重亚硫酸盐转换法）,以及针对这些技术产生的高通量数据开发的存储、处理和分析工具.另外,还注重介绍了单碱基水平的DNA甲基化检测技术,BS-Seq的测序原理、数据处理流程以及后续的分析工具.     

高分辨率熔解曲线及其应用

饱和荧光染料、未标记探针与实时荧光PCR结合产生的高分辨率熔解曲线(HRM)是一种新的实时定量技术,在检测速度、灵敏度和准确性上具有突出的优点,近几年来在突变扫描、DNA甲基化和基因分型等医学检测中发展迅速.就HRM的原理、应用以及在HRM基础上发展起来的未标记探针(unlabled probe)HMR、弹回探针(snap probe)HMR技术作一介绍.     

小鼠体内外受精植入前胚胎全基因组甲基化模式比较

为考察体外受精、操作及培养环境对体外受精的小鼠植入前胚胎全基因组DNA甲基化模式的影响,本研究以体内受精的植入前胚胎作为对照,采用间接免疫荧光法检测小鼠体内外受精植入前胚胎基因组DNA甲基化模式.实验结果表明,体外受精各期植入前胚胎呈现出与之相应时期的体内受精植入前胚胎不同的DNA甲基化模式和水平,原核期甲基化水平较高,2-4-、8-细胞期明显降低,而桑葚胚和囊胚期又略有升高.各期体外受精植入前胚胎的基因组DNA甲基化水平都比同时期体内受精胚胎的甲基化水平低.本实验结果部分显示了体外受精、操作及培养环境可能对正常的DNA甲基化模式产生影响,造成体外受精植入前胚胎甲基化模式异常.     

DNA甲基化与膀胱癌的研究进展

DNA甲基化与膀胱癌的发生有密切的关系,是抑癌基因失活的一个重要方式,有可能成为膀胱癌诊断的分子标志物.去甲基化有望成为膀胱癌治疗新方法.同时甲基化分析技术发展迅速,包括寡核苷酸探针微阵列在内的甲基化芯片技术已成为目前甲基化检测的主要方法.本文就其相关进展进行综述.     

植物离体培养过程中DNA甲基化变异研究进展

表现遗传变异对于植物的生长发育起着重要作用,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体重塑和RNA干涉等.DNA甲基化是一种最重要的表现遗传机制,在植物离体培养过程中广泛存在,本文对植物离体培养过程的DNA甲基化变异现象、影响因素及机理等情况进行综述.     

细菌DNA甲基化研究进展

DNA甲基化修饰是细菌调控基因表达的一种重要方式,在很多生理过程中发挥非常关键的作用.本文系统介绍了细菌DNA甲基化修饰的起源、DNA甲基转移酶,分类总结了DNA甲基化调控基因表达的机制.同时对近年来细菌DNA甲基化的功能、DNA甲基化检测方法的进展进行了综合评述.这些研究对人类了解细菌DNA甲基化表观调控及控制细菌感染具有重要指导意义.     

纵纹腹小鸮DNA指纹谱探针的筛选和初步应用

以人工合成的微卫星序列 (GTG) 5,(GT) 8,(CAC) 5和人源小卫星 33 1 5作引物 ,扩增纵纹腹小的基因组DNA ,产生多态性DNA片段 ,回收了 8个表现个体特异性的片段。当用小的基因组总DNA探针与它们杂交时 ,其中 2个表现阳性 ,说明PCR方法扩增出的高变异产物含有重复序列。用含重复序列的个体特异性PCR产物作探针 ,与无关个体小基因组DNA的HaeⅢ酶切产物进行DNA印迹 ,获得了变异性较高的DNA指纹图谱。且通过对京白鸡家系分析表明 ,用小基因组DNA的PCR产物分离制备的探针所获得的DNA指纹图带能够稳定的遗传。因此 ,高变异的PCR产物可以有效地用作DNA指纹探针。     

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。     

MPTP诱导的帕金森病小鼠模型黑质脑组织DNA甲基化研究

为研究DNA甲基化在帕金森病发病机制中的作用,本研究用环境毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)连续腹腔给药诱导小鼠帕金森病(Parkison's disease,PD)模型,应用ELISA检测小鼠黑质脑组织总体甲基化水平,应用实时荧光定量PCR方法检测DNA甲基转移酶表达水平,探讨MPTP诱导的小鼠PD模型黑质部位是否存在DNA甲基化异常.进一步应用甲基化DNA免疫共沉淀结合DNA甲基化芯片方法,构建MPTP诱导的小鼠PD模型黑质脑组织DNA甲基化谱,并寻找DNA甲基化修饰异常的PD相关基因对其进行验证.结果表明,模型组小鼠黑质脑组织DNA总体甲基化水平较对照组显著降低,Dnmt1的表达水平显著增高.利用DNA甲基化芯片在全基因组内筛选出甲基化差异修饰位点共48个,涉及44个基因,这些甲基化差异基因参与信号转导、分子转运、转录调控、发育、细胞分化、凋亡调控、氧化应激、蛋白质降解等生物学过程.在甲基化差异修饰基因中,对Uchl1基因及Arih2基因进行了甲基化水平以及表达水平的验证.结果表明,模型组小鼠黑质脑组织Uchl1启动子区域甲基化水平较对照组增高,m RNA及蛋白质表达水平降低,Arih2启动子区域甲基化水平较对照组降低,m RNA及蛋白质表达水平增高.实验结果进一步证实,DNA甲基化修饰异常在帕金森病发病机制中有重要作用,环境因素(如MPTP)可以通过改变DNA甲基化修饰参与帕金森病的发生发展.