外周全血中与老化相关的DNA甲基化标记的来源

机体老化与癌症、神经退行性疾病等许多复杂疾病相关。目前,研究者已在外周全血中识别了大量的与老化相关的DNA甲基化标记,这些标记可能反映外周血白细胞在机体老化过程中发生的变化,也可能反映外周血中与年龄相关的细胞构成比例的变化。文章利用3组正常个体外周全血DNA甲基化谱,采用Spearman秩相关分析识别了与老化相关的CpG甲基化位点(age-related DNA methylation CpG sites, arCpGs)并评价了其可重复性;利用去卷积算法估计了各外周血样本中髓性和淋巴性细胞的比例并分析了其与年龄的相关性;比较了在外周全血、CD4+T细胞和CD14+单核细胞中识别的arCpGs的一致性。结果显示,在独立外周全血数据中识别的arCpGs具有显著的可重复性(超几何检验,P=1.65×10^-11)。外周血髓性和淋巴性细胞的比例分别与年龄显著正、负相关(Spearman秩相关检验,P<0.05,r≤0.22),它们间DNA甲基化水平差异较大的CpG位点倾向于在外周全血中被识别为arCpGs。在CD4+T细胞中识别的arCpGs与在外周全血中识别的arCpGs显著交叠(超几何检验,P=6.14×10^-12),且99.1%的交叠位点在CD4+T细胞及外周全血中的DNA甲基化水平与年龄的正、负相关性一致。尽管在CD14+单核细胞中识别的arCpGs与在外周全血中识别的arCpGs并不显著交叠,但是在交叠的51个arCpGs中,有90.1%的位点在CD14+单核细胞、外周全血以及CD4+T细胞中的DNA甲基化水平与年龄的正、负相关性一致,提示它们可能主要反映细胞间共同的改变。在外周全血中识别的arCpGs主要反映某些白细胞共同或特异的DNA甲基化改变,但是也有一部分反映外周血细胞比例构成的变化。     

DNA在鸟类分子系统发育研究中的应用

鸟类分子系统发育研究中常用的DNA技术有DNA杂交、RFLP和DNA序列分析等。DNA杂交技术曾在鸟类中有过大规模的应用,并由此诞生了一套新的鸟类分类系统。在鸟类的RFLP分析中,用的最多的靶序列是线粒体DNA。DNA序列分析技术被认为是进行分子系统发育研究最有效、最可靠的方法。在DNA序列分析中,线粒体基因应用最广泛,但由于其自身的一些不足,近年来,不少学者把目光投向了核基因,将线粒体基因和核基因结合起来进行系统发育研究。目前在鸟类分子系统发育中,应用较多的核基因是scnDNA,其内含子可以用于中等阶元水平的系统研究,而外显子主要用于高等阶元的系统研究。除了分子标记自身的问题之外,鸟类分子系统发育研究中还存在着方法上的问题,包括分子标记的选择,样本数量以及数据处理等。今后鸟类分子系统发育研究应该更加注重方法的标准化。     

从生物中提炼能量得不偿失

美国佛罗里达大学的一项研究发现,因肥胖和缺乏锻炼(而不是来自自由基的氧化压力)导致的线粒体 DNA 突变可能是衰老过程中的一个关键因子。研究人员培养出了无法检测并修复 DNA 复制过程中错误的小鼠,它们DNA 的突变数量增加了,而氧化压力并没有增加,但是小鼠细胞的凋亡水平     

贵阳市湖泊沉积物中铁还原菌的季节分布

采用滚管计数法检测了贵阳市红枫湖、百花湖、阿哈湖沉积物不同季节铁还原菌(DIRB)含量,并分析了其pH及有机质等理化参数,检测了其沉积物孔隙水中铁、硫酸根含量。阿哈湖、百花湖和红枫湖沉积物中DIRB含量分别为1.09×104~8.83×105、1.05×104~3.43×105和4.80×103~4.47×105cells·g-1。暖季(6和9月)沉积物DIRB含量高于冬季(2月)1~2个数量级,且表层沉积物DIRB含量与界面水溶解氧含量呈显著相关(P0.05),表明沉积物DIRB含量受溶解氧和温度影响明显。由于受到沉积物中O2、SO42-等其他微生物可利用电子受体的控制,沉积物剖面上DIRB活动区域随着冬夏季节交替有向沉积物上部迁移的趋势。虽然阿哈湖长期受酸性煤矿废水污染,但各湖泊丰富的有机质(60~140 g·kg-1)及适宜的pH(6.2~7.1)为铁还原菌的生长提供了适宜的生长环境,使得水库之间沉积物铁还原菌在数量级上差异不大,但阿哈湖沉积物中铁还原菌生长峰值明显高于红枫湖、百花湖。     

盐离子诱导DNA分子的凝聚现象的AFM观察

通过对不同浓度的λ－ＤＮＡＨｉｎｄＩＩＩ进行ＡＦＭ观察,发现它在高浓度下形成一种绊环状的超螺旋,依次降低其浓度,这种超螺旋结构逐渐解旋,伸展为松弛状态下的分子,而同样条件经Ｃｅｎｔｒｉｃｏｎ－３０去盐处理的样品在高浓度下则未发现相似的结构,重新加入Ｎａ＋,Ｍｇ２＋等盐离子后,伸展的分子又聚集成绊环状结构。ＣＤ谱测定也显示介质中的盐浓度与ＤＮＡ结构有关。上述结果表明Ｎａ＋,Ｍｇ２＋等盐离子对于ＤＮＡ分子的凝聚起着重要作用。     

小鼠基因组研究进展

小鼠基因组研究进展李善如１,２王冬平１陈永福２（１．军事医学科学院实验动物中心,北京１０００７１）（２．中国农业大学生物学院,北京１０００９４）ＴｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭｏｕｓｅＧｅｎｏｍｅＲｅｓｅａｒｃｈＬＩＳｈａｎｒｕ１,２ＷＡＮＧＤｏｎ...     

加勒比松种源苗期DNA甲基化多样性分析

为了解加勒比松(Pinus caribaea)种源的遗传多样性,利用甲基化敏感扩增多态性技术对加勒比松3个变种17个种源的DNA甲基化多样性进行了研究。结果表明,56对引物组合共扩增出425条谱带,其中多态性谱带422条,多态性百分率为99.25%。加勒比松种源幼苗半甲基化比率比全甲基化比率稍高,洪都拉斯加勒比松、古巴加勒比松和巴哈马加勒比松的DNA甲基化率分别为22.39%、22.29%和22.35%,差异不显著。加勒比松的DNA序列遗传多样性(H=0.4376)高于DNA甲基化多样性(H=0.3274),Mantel检验表明,基因组遗传变异与表观遗传变异不存在相关性(r=-0.171,P=0.16)。表观聚类与遗传聚类间存在较大差异,两种聚类分析结果均未将3个加勒比松变种分开。这表明加勒比松变种间的表观遗传变异极为丰富,能为加勒比松遗传改良提供优良种质资源。     

利用肿瘤DNA创建生物标记追踪癌症

科学家开发出从肿瘤DNA中寻找个性化的生物标记来追踪癌症的一种新技术,该研究显示,下一代的基因测序技术已经作好了成为个体化治疗癌症病人的重要工具的准备。     

阿尔兹海默病中DNA甲基化对β-淀粉样蛋白的影响

DNA甲基化是最常见也是目前研究得最成熟的表观遗传机制,近年来其在阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)等神经系统退行性疾病中的作用逐渐受到研究者的关注。β-淀粉样蛋白(Beta-amyloid,Aβ)变性聚集与AD的主要病理特征——老年斑(Senile plaques,SP)的形成密切相关。同时,它还能诱导细胞凋亡、激发炎症级联反应、产生氧化应激、导致线粒体功能障碍等,从而加剧AD的病理过程。研究表明,DNA甲基化在Aβ生成、清除及毒性相关基因的调控中发挥着重要作用。由于DNA甲基化的可逆性,深入探究DNA甲基化在AD发生、发展中的作用,可能为AD的治疗带来曙光。文章综述了AD中DNA甲基化对Aβ的影响,进一步阐释了AD发病的表观遗传学机制,为AD的表观遗传学治疗提供了理论基础。