2型糖尿病环境因素与DNA甲基化的研究进展

2 型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2DM)是由于遗传与环境因素共同作用而引起葡萄糖代谢紊乱的疾病。DNA甲基化修饰的研究发现环境因素可以通过影响DNA甲基化修饰, 显著地增加T2DM的患病风险。目前, T2DM环境相关基因的DNA甲基化修饰研究已在人及动物的不同组织中取得进展。此外, T2DM相关基因的甲基化研究主要集中在糖代谢、能量代谢、炎症等。文章系统地综述了目前T2DM致病环境因素与DNA甲基化研究进展。     

DNA甲基化调控炎症反应干预As斑块稳定性的研究进展

动脉粥样硬化(As)斑块破裂是导致急性心脑血管事件发生的首要原因。既往对斑块破裂的基础研究多集中于细胞和分子水平,从表观遗传学角度阐述的研究较少。DNA甲基化作为表观遗传学修饰的主要方式之一,可在不改变基因核苷酸序列的情况下影响基因的表达。综合目前研究来看,炎症反应在斑块破裂过程中起关键性作用,而DNA甲基化对炎症反应又起重要的调控作用。因此,改变DNA甲基化状态来调控炎症反应干预As斑块稳定性,有望成为防治As等心脑血管疾病的有效途径之一。本文主要围绕与As炎症反应密切相关的几种炎症免疫细胞及炎症因子等方面,对近年来DNA甲基化调控炎症反应干预As斑块稳定性的研究进展作一综述。     

阿尔茨海默病DNA甲基化研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又称老年痴呆症,是老年人中发病率最高的神经退行性疾病之一,以记忆和认知功能损伤为主要特征。AD与表观遗传学如DNA甲基化联系紧密。通常,基因启动子区域DNA高甲基化会抑制相关基因的表达。目前研究表明,诸多因素通过影响DNA甲基化修饰显著增加AD的患病风险,如环境、年龄及AD相关疾病。AD相关基因的DNA甲基化修饰研究已取得较大的进展,测试外周血中基因DNA甲基化修饰差异可为AD的预测、诊断及治疗开辟新的途径。该文就最近相关的DNA甲基化研究进展进行了系统阐述。     

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.     

植物表观遗传修饰与病原菌胁迫应答研究进展

真核生物基因表达受到染色质结构的调控,组蛋白与DNA的共价修饰构成表观遗传标签,并在植物胁迫应答如防御病原菌侵染过程中起重要作用.病原菌侵染可引起基因组整体DNA甲基化模式变化及胁迫应答基因的位点特异性去甲基化,导致植物抗性基因表达上调或下调,并进一步调控植物对病原菌的胁迫应答;组蛋白去乙酰化酶HDAC通过茉莉酸途径增强植物对病原菌的胁迫应答;此外,染色质重塑复合物Swr1复合体通过识别DNA基元和组蛋白乙酰化修饰状态靶向基因启动子,负调控SA敏感基因.该文从DNA甲基化、组蛋白乙酰化、甲基化修饰,染色质重塑等方面着重阐述植物与病原菌互作过程中发生的主要事件的分子基础及其研究进展.     

基因组DNA甲基化修饰在胚胎干细胞分化过程中的作用

基因组DNA的甲基化修饰通常使基因转录失活,去甲基化或低甲基化则使基因转录活化。但是,胚胎干细胞向各种成体细胞分化过程中相关基因的转录活化与DNA甲基化修饰水平并不呈简单的正性或负性相关。因此,甲基化修饰调节基因转录是一个复杂的过程。目前,对甲基化修饰作用的研究主要集中在基因选择性活化、改变转录因子与靶基因的结合活性、与组蛋白修饰协同作用及其基因表达的阶段特异性等方面。     

表观遗传药物研发的现状与挑战

表观遗传修饰不影响DNA序列,却可通过DNA甲基化/去甲基化、多种类型组蛋白可逆修饰以及非编码RNA分子影响染色质活性状态,影响DNA遗传信息的表达。基于表观遗传机制的药物旨在通过人为干预疾病状态下染色质表观遗传修饰状态,以矫正疾病关联基因的表达,实现疾病预防和治疗。围绕DNA甲基转移酶抑制剂、组蛋白修饰酶抑制剂和siRNA等在内的表观遗传药物的研发现状进行了系统的总结,并对相关研发和产业化过程中所遇到的问题进行了系统的梳理和较为深入的讨论,旨为促进国内表观遗传药物的研发和相关生物技术产业化发展。     

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。     

表观遗传对炎症的调控机制及其在奶牛乳房炎抗病育种中的应用前景

炎症受遗传和非遗传因素(环境或表观遗传)的共同影响, 其中表观遗传(Epigenetic)在炎症的发生发展过程中发挥重要调控作用。表观遗传修饰是指DNA序列没有改变, 而基因表达却发生了可遗传的变化, 主要包括DNA甲基化和组蛋白修饰等。表观遗传为病原微生物与炎症反应间关系的研究架起了重要桥梁。炎症反应中T辅助细胞的分化, 细胞因子、趋化因子等基因的表达都受到表观遗传的调控。文章主要综述了DNA甲基化、组蛋白修饰等对炎症尤其是乳房炎的调控机制, 并就表观遗传调控在奶牛乳房炎治疗及抗病育种中的应用前景进行了展望。     

玉米MuDR转座子DNA甲基化的MSP检测

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,广泛存在于高等动植物中,并在维持基因组稳定性、调节基因表达等方面起着重要作用,因此建立快速有效地DNA甲基化检测技术至关重要.本文以两种不同MuDR活性的玉米转座子材料为研究对象, 探讨了甲基化特异性PCR(MSP)在检测DNA甲基化的有效性.结果表明: MSP技术可快速有效地检测MuDR转座子的末端反向重复(TIRs)序列内的CpG岛DNA甲基化的变化,灵敏度高,特异性强,可作为植物已知基因DNA甲基化检测的一种新方法.同时利用MSP研究发现,玉米MuDR转座子的活性随其TIRs序列内的CpG岛DNA甲基化的变化而改变, DNA甲基化是调控玉米MuDR转座活性的重要分子机制之一.     

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。     

急性髓系白血病相关基因的DNA甲基化

急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是异质性造血干细胞恶性克隆性疾病,主要表现为外周血、骨髓以及其他组织中的原始细胞克隆性扩增。近年来,AML发病率呈逐年增加的趋势,对人类健康产生巨大的威胁。在不同种族及不同性别中,AML发病率及死亡率存在显著差异。AML是一种复杂疾病,与遗传突变及异常表观遗传修饰密切相关。DNA甲基化是重要的表观遗传修饰,AML相关基因的异常DNA甲基化修饰对疾病的发生发展极其重要。该文对AML相关基因的异常甲基化修饰进行了系统的作用机制分析,并对重要基因进行了功能分类。该文总结的具有异常DNA甲基化修饰的基因,有望辅助预测AML的治疗及预后效果,并为设计个体化AML治疗方案提供全新的思路。     

植物DNA甲基化与作物种质资源保存

DNA甲基化是真核生物基因表达调控的重要机制之一。甲基化DNA与甲基特异结合蛋白结合,并作为染色质修饰复合物识别和作用的平台,参与对染色质组织方式的调节,最终影响基因的表达。本文对植物DNA甲基化及其生物学功能、检测分析方法以及作物种质资源保存中存在的甲基化现象进行了综述,旨在为深入了解DNA甲基化修饰对种质资源的影响,更好地开展作物种质资源保护供参考。     

TET酶的生物学功能及相关机制的研究进展

DNA甲基化（DNA methylation）及去甲基化属于常见的表观遗传修饰,可介导多种生理和病理过程。DNA甲基化及去甲基化修饰参与基因的表达调控,且二者的动态平衡可以维持遗传表达稳定性。DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase,DNMT）主要包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L,DNA去甲基化酶（DNA demethylase）主要指10-11易位蛋白（ten-eleven-translocation protein,TET）家族,包括TET1、TET2、TET3,是调节DNA甲基化和去甲基化的重要酶类。TET酶是目前发现的调节DNA去甲基化（DNA demethylation）过程中最重要的酶。综述了TET酶在DNA去甲基化修饰中的作用机制,探讨了DNA去甲基化酶在生长发育和疾病中的关键作用,以期为今后表观遗传学的相关研究提供新思路。     

DNA甲基化对子宫内膜异位症(EMs)的作用及其调控机制

表观遗传通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、以及microRNA等调控方式来实现对基因表达、DNA复制和基因组稳定性的控制。DNA甲基化是目前研究的最为广泛的表观遗传修饰方式之一,可调控真核生物的基因表达。DNA甲基化在哺乳动物发育、肿瘤发生发展及人类其他疾病中均发挥着至关重要的作用。DNA甲基化状态的改变已被视为人类肿瘤细胞的生物标志之一。EMs虽是一种良性妇科疾病,但伴有细胞增殖、侵袭性及远处种植转移等肿瘤的特点。最新研究发现,DNA甲基化可能与子宫内膜异位症(EMs)的发生存在密切的关系并认为EMs从根本上是一种表观遗传学疾病。由于表观遗传修饰都是可逆的过程,这就为EMs的治疗提供了一种新的途径。本文就DNA甲基化在EMs中的发生发展中的作用及其调控的分子机制,以及在诊断治疗中作用的最新研究进展做一综述。     

DNA甲基化对子宫内膜异位症（EMs）的作用及其调控机制

表观遗传通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、以及microRNA等调控方式来实现对基因表达、DNA复制和基因组稳定性的控制。DNA甲基化是目前研究的最为广泛的表观遗传修饰方式之一,可调控真核生物的基因表达。DNA甲基化在哺乳动物发育、肿瘤发生发展及人类其他疾病中均发挥着至关重要的作用。DNA甲基化状态的改变已被视为人类肿瘤细胞的生物标志之一。EMs虽是一种良性妇科疾病,但伴有细胞增殖、侵袭性及远处种植转移等肿瘤的特点。最新研究发现,DNA甲基化可能与子宫内膜异位症（EMs）的发生存在密切的关系并认为EMs从根本上是一种表观遗传学疾病。由于表观遗传修饰都是可逆的过程,这就为EMs的治疗提供了一种新的途径。本文就DNA甲基化在EMs中的发生发展中的作用及其调控的分子机制,以及在诊断治疗中作用的最新研究进展做一综述。     

质谱技术在DNA甲基化研究中的应用

DNA甲基化是最重要的表观遗传修饰之一,主要发生在哺乳动物基因组Cp G核苷酸序列中的胞嘧啶C-5位点,并与机体生长发育、转座子沉默、X染色体失活及许多疾病的发生相关。但对DNA甲基化的形成、维持和重构的分子机制的认识是有限的,需要从基因组水平寻找最优的DNA甲基化定性和定量分析方法,而质谱技术以高敏感性、高通量、高准确率、高分辨率、快速且重复性好等优势在该研究领域具有较大的应用价值。介绍质谱技术在全基因组DNA甲基化和启动子区甲基化分析中的应用。     

植物DNA甲基化作用机制的研究进展

DNA甲基化是表观遗传学的一种重要修饰形式,也是一种重要的基因表达调控机制。DNA甲基化的异常模式可导致植物生长发育异常。文中从植物DNA甲基化模式入手,对DNA甲基化在调控基因表达和维持基因组稳定性的分子功能、DNA甲基化在植物发育、参与植物对生物和非生物胁迫的反应等方面的相关研究进行回顾和总结,为深入了解DNA甲基化的作用机制并将DNA甲基化应用于植物新品种的培育和遗传改良研究提供一定的参考。     

炎症与肿瘤的关系研究进展

炎症与肿瘤关系密切,慢性炎症与1/4以上癌症发生相关.炎症微环境中细胞因子,自由基,前列腺素,生长因子等炎性应答介质能诱导DNA甲基化,抑癌基因点突变和翻译后修饰等基因和表观学变化,引起维持正常细胞内环境稳定关健通路的改变并导致癌症的发生和演进;近年来,对炎症中microRNA和免疫应答相互作用的研究进一步加深了人们对炎症与肿瘤相关性的了解.本文就炎症与肿瘤的间的桥梁分子予以综述,鉴定这些关键细胞成分及相互通路特异性的改变能为炎症相关性肿瘤的早期诊断、预防和治疗提供分子靶标.