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071 基于PCR技术的DNA甲基化检测方法研究进展
DNA甲基化是表观遗传修饰基本的方式,在维持正常细胞功能、胚胎发育和肿瘤发生中起着重要的作用,是当前学术研究的重点和热点.随着研究的深入,为满足不同研究目的需求,DNA甲基化检测方法也得到了较快的发展.本文针对近年来基于PCR技术的DNA甲基化检测方法进行简要的分析总结,为选择适合研究目的的检测方法提供帮助.
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食品和营养的表观遗传观点和展望
随着科学技术的发展和社会环境的改变，人们对食品与营养更加关注，越来越多的人开始注重营养均衡和食品安全。而对于表观遗传观点来说，食品与营养并不仅存在于均衡和安全的局限面中，也存在于遗传学这个生物大范围中，影响着生物的生理、病理以及各种负面内容的形成。其作用可以防止人们产生过度营养，避免代谢疾病的发生等，由此可见，对食品和营养的表观遗传观点进行分析和展望，能够为人们的生活水平提高带来保障。
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反复自然流产的表观遗传学机制研究进展
反复自然流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)在育龄人群中的发病率约为3％～5％,其中,近50％的RSA属不明原因的反复流产(unexplained recurrent spontaneous abortion,URSA).近年来表观遗传学及其相关研究已成为生命科学的前沿领域,研究表明表观遗传调节不仅参与基因表达调控,而且在胚胎植入和胎儿发育过程中发挥重要作用.因此,从表观遗传学角度,深入揭示其在RSA发病中的作用及其调控途径,将有助于阐明RSA的发病机制,并能为临床治疗提供有价值的信息和思路.
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环境因素影响人体健康的表观遗传机制
在表观遗传机制建立和成熟过程中,环境刺激对出生前和出生后早期的表观遗传水平有重要的影响,所产生的错误信息在以后的表观遗传复制中被不断积累,终导致个体随着年龄的增长而表观差异越来越大.近几年提出的环境表观基因组学正是在基因组水平探讨环境因素的表观遗传效应及其对基因表达影响的学科.研究表明,环境因素可引起错误的表观遗传程序建立进而导致多种人类疾病,如肿瘤、衰老、印记综合征、免疫疾病、中枢神经系统及精神发育紊乱.
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苯并[a]芘诱导的细胞恶性转化对DNA甲基化转移酶的影响
目的 研究苯并[a]芘(B[a]P)诱导的小鼠胚胎成纤维细胞恶性转化过程对DNA甲基化转移酶(DNMTs)表达水平及活性的影响.方法 以野生型小鼠胚胎成纤维细胞(pol β+/+)和BaP长期多次染毒构建的小鼠胚胎成纤维恶性转化细胞(pol β-T)为研究对象,采用RT-PCR和Western-blot分别检测两种细胞中dnmts(dnmt1、dnmt3a和dnmt3b)的mRNA及蛋白表达水平,同时用DNA甲基转移酶活性/抑制分析试剂盒检测DNMTs的酶活性.结果 pol β-T细胞dnmt1和dnmt3b的mRNA相对表达量分别为(0.940±0.033)和(0.905±0.062),均高于pol β3+/+细胞[(0.560 ±0.031)和(0.666±0.041)],差异有统计学意义(P＜0.05).polβ-T细胞DNMT1和DNMT3b蛋白相对表达量分别为2.172±0.089和1.134±0.144,亦均高于pol β+/+细胞(1.311±0.050和0.820±0.106),差异具有统计学意义(P＜0.05).两种细胞DNMT3a蛋白和mRNA相对表达水平均无显著性差异.酶活性检测结果显示,与pol β+/+细胞[(329.48±52.11) OD·h-1·mg-1]相比,polβ-T细胞甲基化转移酶活性[253.70±20.56)OD·h-1·mg-1]降低,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 dnmt1和dnmt3b的异常表达以及DNMTs酶活性的改变可能参与苯并[a]芘诱导的细胞恶性转化过程.
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肿瘤及其治疗对男性患者生育力的影响及遗传风险分析
伴随着肿瘤患者总生存期的延长,处于生育年龄的患者群体在治疗后的生育力及生育安全问题也越来越受到关注.本文探讨男性肿瘤患者肿瘤自身及抗肿瘤治疗对其生育力的影响并进一步分析可能由此导致的遗传风险.
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基因甲基化修饰对宫颈癌病变影响的研究进展
宫颈癌是常见的妇科肿瘤之一,宫颈癌筛查可以降低宫颈癌的发病率和死亡率,因此寻找宫颈癌发生发展中的分子生物学标志并应用于宫颈癌筛查中尤为重要.DNA甲基化是表观遗传学的主要表现形式之一.许多文献报道宫颈癌中存在基因甲基化异常,包括DAPK1、RASSF1A、CADM1、PAX1等宿主基因,以及整合于宿主基因的人乳头瘤病毒DNA等.宫颈癌中普遍存在的基因甲基化异常可为宫颈癌的早期诊治及治疗后监测方法提供新思路,而寻找特异性好、敏感度高且临床实践可行的甲基化生物学标志物,可能会成为今后研究的重点.
关键词： 宫颈癌 甲基化 表观遗传 人乳头瘤病毒(HPV) -
大豆异黄酮对乳腺癌细胞抑癌基因启动子区的去甲基化作用研究
目的:探讨大豆异黄酮是否能够逆转乳腺癌细胞中关键抑癌基因-上皮型钙粘蛋白基因(E-cadherin)启动子的异常甲基化状态,并有效地重新激活该基因的表达,从而抑制乳腺肿瘤细胞生长.方法;采用不同浓度大豆异黄酮处理乳腺癌SKBR3细胞6d后,通过噻唑蓝比色法检测大豆异黄酮对乳腺癌细胞增殖的影响,进而通过甲基化特异性聚合酶链反应结合半定量PCR方法,检测乳腺癌细胞中E-cadherin基因启动子区CpG岛的去甲基化状态及恢复表达情况.结果:大豆异黄酮在10,20,40,80,160μmol/L浓度对乳腺癌细胞的抑制率分别为(7±2.11)％,(10±3.23)％,(44.33±4.93)％,(84.33±3.06)％,(86.33±3.51)％,其对细胞的生长抑制呈剂量依赖效应.甲基化特异性PCR及半定量PCR结果提示大豆异黄酮对E-cadherin基因启动子区异常甲基化具有去甲基化效应,并能使E-cadherin基因部分恢复表达.结论:植物雌激素大豆异黄酮作为一种天然的表观遗传修饰剂能够通过逆转关键抑癌基因启动子甲基化,激活抑癌基因,抑制乳腺癌细胞的生长,在乳腺肿瘤的预防和治疗中发挥重要作用.
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表观遗传流行病学——新兴流行病学分支学科
2001年与2007年著名杂志Science和Nature围绕表观遗传学分别发表专题,阐述了表观遗传学的相关理论和应用前景~([1,2]).近年来众多流行病学家应用表观遗传学理论,开展了较多的探索与研究.
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中药及中药有效成分对表观遗传作用的研究进展
表观遗传学是研究DNA序列没有发生改变的情况下表型或基因表达的遗传变化,已成为生命科学中普遍关注的前沿领域,而中药复方及其有效成分对表观遗传的作用正日益受到重视.中药可以作用于表观遗传的多个环节,以调控基因转录及其表达.为进一步深入研究中药的作用靶点及其机制,因此对近年来相关研究进行综述.
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表观遗传与药材道地性研究探讨
道地药材具有特异性、地域性特点,其独特的表型特征与药用植物的生长发育有着密切的关系.除经典遗传之外,表观遗传现象在药材道地性形成中发挥重要作用.该文介绍了表观遗传的范畴以及DNA甲基化在基因表达调控中的作用,并从道地药材特异性表型、地域性形成特征入手,展望表观遗传在药材道地性形成机制研究中的前景,为道地药材质量评价和鉴别提供依据.
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浅谈表观遗传现象与中医“治未病”思想
表观遗传指的是不改变基因DNA序列,但基因的表达却发生了可遗传的变化,强调基因和环境的相互作用;中医“治未病”思想是建立在“天人合一”的基础上,重视外界环境致病因素对人体的作用,所以二者在人体-环境-疾病之间的联系上不谋而合,均可为预防和治疗疾病提供支持.从注重先天固根本、顺应自然以养生、调养性情以养神、调摄饮食存正气四方面探讨表观遗传现象与中医“治未病”思想的有机融合方式,从而开拓中医养生和疾病治疗新途径.
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DNMT2在胃癌的表达及靶向抑制
目的 研究DNA甲基化转移酶2(DNMT2)在胃癌的表达,并分析靶向抑制DNMT2对胃癌的影响.方法 免疫组化法对60例胃癌与癌旁组织,免疫荧光法对胃癌细胞SGC-7901行DNMT2表达研究.构建3个靶向抑制DNMT2的siRNA(DNMT2-siRNA-1,DNMT2-siRNA-2,DNMT2-siRNA-3).转染DNMT2-siRNA入SGC-7901,RT-PCR 及Western免疫印迹法验证DNMT2的抑制效果.噻唑蓝比色法检测SGC-7901增殖率.结果 胃癌组织DNMT2表达率43.3％,显著低于癌旁组织的93.3％(P＜0.05)；晚期及低分化胃癌组织的DNMT2表达率更低(P＜0.05).DNMT2在胃癌细胞核表达显著.DNMT2-siRNA可成功转染SGC-7901,并成功筛选靶向抑制DNMT2的siRNA(DNMT2-siRNA-3).发现转染DNMT2-siRNA-3后96 h与120 h,SGC-7901增值率1.138±0.110与1.078±0.060较对照增殖率1增加(P＜0.05).结论 DNMT2在胃癌表达降低,抑制DNMT2可能利于胃癌增殖.
关键词： DNA甲基化转移酶2 胃癌 RNA干扰 表观遗传 -
表观遗传调控与骨质疏松症的研究进展
表观遗传指所有不通过DNA序列改变就能影响基因表达的、可遗传的调控方式,包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和微小RNA (miRNA)等.骨质疏松的发生与环境和遗传因素的相互作用密不可分,其中涉及多种表观遗传调控机制.
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组蛋白甲基化及其与肿瘤间的关系
组蛋白甲基化修饰是表观遗传学的重要研究领域之一,主要可分为精氨酸甲基化和赖氨酸甲基化两种.越来越多的证据表明组蛋白甲基化功能异常与肿瘤的发生发展密切相关,而且这种甲基化修饰过程是可逆的.对组蛋白甲基化的进一步研究,不仅有助于深入了解基因表达、调控、遗传等生理机制,而且对于肿瘤等重大疾病的诊断、防治和预后判断有重要意义.本文对组蛋白甲基转移酶、去甲基化酶及其与肿瘤发生发展的关系予以综述.
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表观遗传调控在白血病发生中作用的研究进展——MicroRNA与白血病
表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因的表达却发生了可遗传的改变,表观遗传调控与白血病的发生密切相关.随着发现一类新的非编码的微小RNA(microRNA)参与基因表达的转录后和翻译水平的调节,异常的mieroRNA的表达在白血病的发生中起着重要的作用.作为表观遗传研究范畴的microRNA,已成为了白血病发病机制中的异常表观遗传调控研究的新热点.本文就表现遗传调控与白血病的发生、miRNA的表达异常在白血病发生中的作用、miRNA在白血病诊断、分类、治疗和预后判断中的应用前景进行了综述.
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ASXL1突变在髓系疾病中的研究进展
ASXL1是Trithorax和Polycomb家族的增强子,在维持基因表达稳态中发挥着重要作用.近年来,在多种髓系肿瘤患者的造血细胞中都发现了ASXL1突变,包括慢性粒单核细胞白血病(43％)、骨髓增生异常综合征(14％)、骨髓增殖性肿瘤(10％)和急性髓系白血病(20％)等.ASXL1突变主要以移码突变和无义突变为主.ASXL1突变的广泛性表明它可能在髓系肿瘤的发病机制和恶性转化中发挥着重要作用,但是ASXL1突变在髓系疾病发生及体内正常造血中的作用及机制尚不完全清楚.本文对ASXL1的结构与功能特点,ASXL1突变与患者临床特征和疾病进展的关系,ASXL1突变与其它基因突变的关系,及敲除或沉默ASXL1的体内外模型进行了综述.
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组蛋白修饰在常见血液系统肿瘤中作用的研究进展
组蛋白修饰作为表观遗传学研究的重要内容,通过组蛋白修饰酶催化,可以改变染色质的状态,调控基因表达,其在疾病尤其在肿瘤发生发展中的作用已经得到共识,成为当前研究的热点.在血液系统肿瘤中,组蛋白修饰的异常,例如,组蛋白甲基转移酶EZH2的过表达与功能获得性突变、MLL2失活突变、组蛋白乙酰化转移酶CREBBP和EP300的失活突变等都与肿瘤的的发生发展密切相关.针对组蛋白修饰酶的药物比如HDAC抑制剂和EZH2抑制剂等有的已经在临床应用,有的还处于基础研究阶段,为血液系统肿瘤的靶向治疗提供了新的思路.本文就组蛋白修饰在常见血液系统肿瘤的基础研究与临床应用中的进展作一综述.
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制备诱导多能干细胞的分子系统
诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)在形态学特征、表面抗原、基因表达模式及表观遗传状态等方面与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)类似[1-4],注射裸鼠后也同样可以在体内形成含有3个胚层的畸胎瘤[1,4],甚至能像ESCs一样通过四倍体补偿技术获得具有生殖能力的活体小鼠[5-6].在实际应用中,iPSCs可避免ESCs的诸多弊端,如伦理问题、胚胎来源的选择、安全性问题等,因此,越来越多的文献报道了iPSCs在再生医学、疾病模型的建立、细胞及基因治疗、药物的发现与评价等方面的研究和应用[7-10].
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新年寄语
新年刚过，我在去南方的飞机上开始考虑写这份新年寄语，2015年展出的科学成果如同画卷一般浮现出来。科学家们绘制了多幅重要的生命图谱，包括人类表观遗传基因组图谱、大脑连接图谱、蛋白质相互作用网络图谱等；美国几个大学的研究者对人脑的研究取得了重大进展；英国科学家将“分子编辑”修改基因的技术用于临床，用携载修改过的基因的细胞有效地治疗了一例白血病的女婴，使个性化的基因治疗进入临床实践；美国科学家用成体细胞培制出了人体组织，包括骨骼肌和声带组织等。
