DNA甲基化在早期营养程序化中的作用及临床意义研究进展

生命早期营养环境不仅与儿童早期生长发育相关,也影响成年期健康,大量流行病学和动物研究表明早期营养程序化是其重要的生理病理机制。DNA甲基化是营养程序化的重要机制之一,在DNA甲基转移酶的催化作用下,DNA特定碱基共价结合甲基基团,进而调节基因表达。本文总结了DNA甲基化在生命早期过度喂养致关键代谢器官“异常发育规划”继而引起子代远期肥胖、代谢紊乱中的作用,探索通过膳食营养干预调节DNA甲基化水平,以“去编程”的方式早期预防或逆转机体代谢紊乱发生的临床意义。     

DNA甲基化在中枢神经系统发育中的研究进展

DNA甲基化是最早被发现的表观遗传修饰之一。近年来,大量的研究显示DNA甲基化在中枢神经系统(CNS)发育中发挥了重要作用。不同种类的DNA甲基转移酶(Dnmt)和DNA甲基结合蛋白(MBD)在CNS发育的不同阶段发挥不同的作用。DNA甲基化促进神经干细胞向神经元方向分化,抑制其向胶质细胞分化。Dnmt和MBD主要在神经元中表达,而在胶质细胞不表达或表达较少。DNA甲基化调节神经发生和突触的形成,参与学习记忆。星型胶质细胞的标志物GFAP去甲基化促进早期神经上皮分化为星型胶质细胞。少突胶质细胞相关基因MAG和Sox10等也受甲基化的调节。本文主要从以上方面综述了DNA甲基化在中枢神经系统发育中的作用。     

果蝇DNA甲基化研究进展

DNA甲基化是表观遗传调控的重要机制,但果蝇很久以来被认为是一种缺乏甲基化的模式生物。近年来才证实果蝇基因组中有5′-甲基胞嘧啶残基的存在,其DNA甲基化水平在胚胎发育早期达到最高,总体水平低于脊椎动物及植物。果蝇拥有一个包含dDNMT2和dMBD2/3的简单甲基化修饰系统,其分别与哺乳动物中的DNMT2家族及MBD2/MBD3蛋白高度同源。果蝇DNA甲基化模式和特点可能随果蝇种类不同而不同。文章对果蝇DNA甲基化特点及其功能研究进展进行了综述。     

DNA甲基化的研究进展

甲基化修饰是脊椎动物DNA唯一的自然修饰方式,动物基因组甲基化与基因表达密切相关.DNA甲基化通过与反式作用因子相互作用或通过改变染色质结构而影响表达,在细胞分化、发育、X染色体失活、基因组印记及肿瘤发生发展中起重要作用.     

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.     

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。     

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。     

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。     

DNA甲基化在细胞衰老中的作用

衰老是一种不可抗拒的生理现象,衰老过程伴随着复杂的生理生化改变,经常伴有一系列基因表达的变化。DNA甲基化作为哺乳动物细胞基因组修饰和表达调控的后遗传方式,在细胞的衰老过程中其总体水平降低,但同时又伴随着某些基因的高甲基化。衰老细胞的DNA甲基化改变可能是多种蛋白质参与的复杂过程。其甲基化模式与肿瘤细胞具有相似性,提示二者联系密切。     

DNA甲基化与肺癌的研究进展

DNA甲基化是研究最多的表观遗传学调控机制,与肺癌的发生、发展、转移及预后密切相关。DNA甲基化在抑癌基因表达方面起关键作用,它可以通过抑制重组序列之间的重组事件维持基因组稳定性。肺癌患者早期体内即可检测到甲基化状态改变,甲基化的检测对肺癌的早期诊断和治疗具有重要的临床价值。     

DNA甲基化在精子发生中的作用

精子发生(spermatogenesis)是一个高度特化的细胞复杂分化过程,其中DNA二核苷酸CpG甲基化变化与基因转录激活、染色质改构以及遗传印记相关,并且该甲基化与基因表达之间的关系是非直接的,其可通过染色质结构的改变或DNA与蛋白质的相互作用来介导。本文着重介绍精子发生过程中DNA甲基化及其跨代遗传风险、DNA甲基转移酶的调控机制以及DNA甲基化与男性不育之间的关系等,为不育症的防治、精子表观遗传质量评价以及降低辅助生殖技术后代表观遗传疾病风险等提供基础资料。     

利用甲基化特异性引物高通量检测DNA甲基化

建立一种基于甲基化特异性引物和SAGE技术的高通量DNA甲基化定量检测新方法（MSP-SAGE）,首先利用亚硫酸氢钠对基因组DNA进行处理,使未甲基化的C转变为U,而甲基化的CpG不变.将处理和未处理的DNA双链变性后用随机引物PNNNNCG对存在含有CG的单链进行延伸,而无甲基化CG的单链处则不能延伸;将差异延伸的单链序列和频次信息经过系列分子操作后,引入PCR扩增模板;对中间带有未知序列的PCR扩增产物进行串连克隆测序.将来自于未处理组和处理组的某一CpG位点的序列出现的次数定义为［Tags］A和［Tags］B,将标准系列的实际甲基化水平和［Tags］B/［Tags］A之间建立线性回归方程.根据每一CpG位点的［Tags］B/［Tags］A比值可反推该位点的甲基化水平.MSP-SAGE具有良好的线性,基于标准系列的［Tags］B/［Tags］A与其实际甲基化水平的标准曲线方程为y＝1.455x（R²＝0.984,P<0.01）.MSP-SAGE的回收率在95%到110%之间,精确度位于4.2％和10.5%,检测限在3％左右,单次检测通量可达24个CpG位点.MSP-SAGE是一种很有应用前途的高通量DNA甲基化定量检测方法.     

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羟甲基化在小鼠胚胎干细胞中的研究进展

简要总结DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESC)中的最新研究进展.DNA甲基化(DNAmethylation)影响染色质的结构与功能,在发育与疾病发生过程中具有重要作用.2009年Tahiliani等发现TET1可以催化甲基化胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)氧化为羟甲基化胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC).DNA羟甲基化(DNAhydroxymethylation)被认为是调节DNA甲基化的一种重要方式,成为了表观遗传学的研究热点之一.     

DNA甲基化与衰老研究进展

DNA甲基化与衰老的研究是近年来生命科学领域研究的热点之一。综述了DNA甲基化理论研究进展和探讨影响甲基化与衰老的主要因素,以揭示两者之间可能存在的联系。     

DNA甲基化与植物抗逆性研究进展

DNA甲基化是真核细胞基因组重要修饰方式之一.DNA甲基化通过与转录因子相互作用或通过改变染色质结构来影响基因的表达,从表观遗传水平对生物遗传信息进行调节,在生长发育过程中起着重要的作用,而且植物DNA甲基化还参与了环境胁迫下的基因表达调控过程.本文对植物DNA甲基化的产生机制、功能,以及DNA甲基化在植物应对逆境胁迫中的作用进行综述,以更好地理解植物DNA甲基化及其对环境胁迫的响应,为植物抗逆性研究及作物遗传改良提供理论参照.