MSAP在水稻害虫白背飞虱中的应用研究

甲基化敏感的扩增多态性分析方法 (MSAP)是在扩增片段长度多态性技术基础上建立起来的主要用来检测样品基因组DNA甲基化情况的一种方法,特别适用于全基因组范围内检测CCGG位点的胞嘧啶甲基化情况,在高等动物和许多植物上已广泛应用,但尚未有在昆虫中应用该方法的报道。从DNA提取、酶切基因组DNA用量、酶切和接头连接时间、电泳图谱显影方法等方面对MSAP方法进行了改进,并在水稻重要害虫白背飞虱上得到成功应用。这为将来在其它昆虫中使用该方法研究基因组DNA甲基化情况提供了一定借鉴和指导价值。且通过比较白背飞虱雌雄性别间和长短翅型间的MSAP图谱,发现雌雄性别间和长短翅型间的基因组DNA甲基化式样都存在明显的差异,说明DNA甲基化可能参与了性别和翅型分化的调节。     

外刊

<正>Cell本期《细胞》发表了中科院动物研究所科学家发现高等真核生物中DNA新修饰方式的论文,文中阐述DNA甲基化作为重要表观遗传机制调控基因的表达,从而影响一系列的生物学过程,如细胞命运决定、发育和组织、器官的稳态维持。医学上,DNA甲基化失调与人类疾病密切相关,如肿瘤。     

昆虫DNA甲基化研究进展

DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰，在动植物生长发育过程中发挥着重要作用，一直是表观遗传学的研究热点.然而，有关DNA甲基化在昆虫生长发育及环境响应过程中的功能及调控机制尚不明确.针对目前已鉴定到的昆虫DNA甲基转移酶的种类及其结构、DNA甲基化作用方式及调控机制、昆虫DNA甲基化相关研究方法等进行综述，以期为后续深入了解昆虫及其他节肢动物的表观遗传调控机制提供参考.     

原核DNA甲基化的表观调控作用的研究进展

自从2009年第三代DNA测序技术平台商业化以来，测序、绘制原核DNA甲基化组飞速发展，10余年来已完成甲基化组测序的细菌超过4 000种，极大推动了原核表观遗传学的研究.越来越多的研究表明，DNA甲基化修饰不仅仅局限于宿主的防御功能，而且广泛参与各种细胞过程及基因的表达调控，在染色体的复制起始、细胞周期、致病性、抗生素抗性等方面起到了重要的作用.在简要回顾原核DNA甲基转移酶及其甲基化修饰的相关研究的基础上，着重对近期原核甲基化修饰的调控作用的研究进展进行综述，以期推动原核甲基化修饰表观遗传的研究.     

DNA甲基化敏感扩增多态性技术及其在作物遗传研究中的应用

DNA甲基化是表观遗传修饰的基本方式之一,在调控植物基因表达、抵御逆境胁迫、防御外源基因侵入等方面具有重要作用,随着对DNA甲基化研究的深入,在AFLP技术基础上衍生的DNA甲基化敏扩增多态性技术（MSAP）,以其高通量、高多态性、低成本、易操作等优点,在作物遗传育种研究的各个领域得到广泛应用。本文综述了该技术的基本原理与操作,及其在作物遗传研究中的应用现状。     

DNA甲基化研究进展

DNA甲基化已成为阐明正常和病理基因表达现象的重要机制,因而已成为当前分子生物学的研究热点之一。对DNA甲基化的转录抑制机制、在肿瘤发生中的作用、与细胞衰老和凋亡的关系、抑制剂以及分析方法等方面的研究新进展进行了综述。     

高活力水稻种子萌发过程中DNA甲基化变化的MSAP分析

DNA甲基化是基因组DNA的一种主要表观遗传修饰形式,是调节基因组功能的重要手段。本实验采用MSAP方法分析,旨在研究高活力水稻种子萌发过程中的甲基化与去甲基化变化的规律,为研究种子的老化机理和种子的长期保存提供依据。结果表明:水稻种子萌发过程中,同时发生了甲基化与去甲基化作用,且去甲基化作用先于甲基化作用发生。发生去甲基化可能与基因活化有关,发生甲基化可能与组织特异性有关。     

DNA甲基化数据的可视化分析

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,在生长发育、基因调控、染色质结构、分子印记以及许多疾病中起着至关重要的作用.随着各种测序技术的不断发展产生了大量的DNA甲基化数据,对其数据进行分析是目前DNA甲基化研究的一个热点和难点.目前针对于DNA甲基化数据的研究主要体现在基因组的局部区域上,而针对全基因组的分析则无法直观表现.为了更加直观的分析同一位点不同修饰信号的DNA甲基化数据间的差别,本文采用了一种专门针对表观遗传研究的数据库—WashU Epigenome Browser,针对人类表观遗传学药物数据库(HEDD)中的疾病数据,可视化的分析不同修饰信号间的差异并用数据波峰图来解释说明.     

DNA甲基化异常与人类肿瘤

DNA甲基化是表遗传学上研究最深入的一种机制,是一种酶介导的化学修饰过程,在DNA的某些碱基上增加一个甲基.在人类的肿瘤中都可以发现不同程度的DNA异常甲基化现象.介绍DNA甲基化在基因表达中的作用及其抑制基因转录、表达的机理,尤其发生在抑癌基因CpG岛和其他相关基因的甲基化异常与肿瘤发生、演进的关系,甲基化的检测方法以及去甲基化在肿瘤治疗方面的应用前景.     

【科技新闻】我科学家改写DNA甲基化经典——该发现对旋毛虫病有效防控具有重要意义

近日，吉林大学人兽共患病研究所和华大基因研究院通过合作，首次在旋毛虫基因组中发现了甲基转移酶，并证实了DNA甲基化的存在，改写了长期以来认为线虫中没有该种表观遗传修饰的历史。相关成果发表于《基因组生物学》。业内专家认为，该研究为以DNA甲基化为靶标的抗旋毛虫及类似病原药物与预防制剂的开发提供了新的研究途径。     

甲基化数量性状位点研究及其在精神分裂症中的作用

人类基因组DNA序列上存在着被称为“甲基化数量性状位点”的位点驱动着DNA甲基化的水平,其在基因组上的分布情况、功能等问题仍在很大程度上是未知的.越来越多的证据表明,甲基化数量性状位点的研究或许能为精神分裂症的发病机制提供新的见解.本研究收集了来自499名中国汉族人群首发精神分裂症患者,以及年龄性别相匹配的500名中国汉族健康对照组的甲基化数量性状位点数据,从不同的角度证明了甲基化数量性状位点与基因表达调控之间存在着紧密的关系,并展示了甲基化数量性状位点在探究精神分裂症遗传因素中的巨大潜力.最后,结合大规模精神分裂症全基因组关联研究数据提出了精神分裂症风险位点可能通过调控AS3MT基因上的甲基化水平,从而影响精神分裂症患病风险的潜在机制.     

鞍带石斑鱼、棕点石斑鱼及其杂交子代DNA甲基化的MSAP分析

为了探究海洋鱼类杂交优势的产生机制,以鞍带石斑鱼、棕点石斑鱼及其杂交子一代石斑鱼为研究对象,采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术对三个群体的基因组DNA的胞嘧啶甲基化修饰水平进行了研究.实验结果显示,棕点石斑鱼、鞍带石斑鱼、杂交子一代石斑鱼的基因组DNA的总甲基化率分别为57.18%,63.16%,54.76%,在石斑鱼亲本的基因组中,其DNA的甲基化程度较高,而在杂交子代中,其DNA的甲基化程度较低.三个群体的DNA全甲基化率分别为31.66%,39.71%,40.00%,半甲基化率分别为25.52%,23.44%,14.76%,杂交子代的半甲基化率显著低于亲本的半甲基化率.研究表明,鞍带石斑鱼与棕点石斑鱼的杂交子代在基因组层面上和双亲相比发生了较大的甲基化水平的调整,于不同位点,DNA甲基化的增强或减弱对石斑鱼杂种优势可能会产生影响.     

肿瘤发生的表观遗传机制和表观治疗方法

表观遗传包括通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和RNA干扰等,通过这些机制干扰了正常基因的功能。越来越多的研究表明,DNA甲基化和组蛋白修饰异常,在多种肿瘤的发生中起重要作用。本文对表观遗传的分子机制,和同肿瘤发生的关系,以及肿瘤的表观治疗策略作了详细的综述。     

植入前胚胎的DNA甲基化分析方法

本文对传统检测基因组DNA甲基化的亚硫酸氢盐方法进行了修改,使它适用于植入前胚胎的DNA甲基化检测研究,从而能够测定少量细胞的(<500个)DNA甲基化状态.结果,用此法成功检测了牛克隆胚胎X染色体中Xist基因的甲基化情况.     

恐惧记忆的DNA甲基化机制研究进展

综述了在恐惧记忆发生过程中DNA甲基化可能的作用机制,指出了中枢神经系统DNA甲基化的改变可以调控基因转录和海马神经发生,甚至通过精子DNA甲基化水平的改变传递给后代,从而参与恐惧记忆的表观遗传修饰.临床研究表明:人类确实存在创伤后应激障碍的代际遗传现象,结合分子生物学的研究成果.探讨了未来有望在创伤后应激障碍等精神疾病诊治上取得的进展.     

高温影响拟南芥减数分裂染色质上5-甲基胞嘧啶的分布（英文）

在许多植物中,DNA甲基化的水平和分布能够影响DNA双链断裂和同源交叉在染色体上的形成和分布.在拟南芥中,高温会抑制DNA双链断裂和联会复合体的形成,从而影响同源交叉的形成和分布.然而,表观遗传修饰尤其是染色体的DNA甲基化是否会影响同源重组对高温的反应尚不清楚.研究利用针对5mC的抗体,对高温处理过的拟南芥前期染色体上5-甲基胞嘧啶（5mC）的分布进行了初步分析.在对照温度下,5mC信号主要位于4’,6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI）染色较深的染色体区域,即异染色质区域.而在高温条件下,5mC在不同的染色质区域的分布均发生了改变,这表明DNA甲基化位置在温度升高的情况下发生了改变.研究结果暗示环境温度升高可能通过改变DNA甲基化在染色体上的分布从而影响DNA双链断裂和/或同源交叉的模式.     

TET双加氧酶和TDG糖苷酶介导的DNA主动去甲基化

<正>DNA甲基化是表观遗传修饰的一种重要方式。哺乳动物中DNA甲基化主要发生在Cp G双核苷酸中胞嘧啶的五位碳原子上,可以引起染色质结构和基因活性的改变,在基因印迹、X染色体失活、发育调控以及转座子沉默和基因组稳定性的维持等方面发挥重要作用。有人把基因组甲基化比作细胞的记忆,当分化成生殖细胞和精卵结合产生下一代时就要抹去"前世"的记忆,涅槃重生。这么比喻是由于在哺乳动物中,基因组甲基化水平随着个体发育和繁殖呈现周期性的变化,其     

研究揭示受精卵DNA去甲基化重要机制

正近日,由中科院上海生科院生化与细胞所徐国良研究组、李劲松研究组和北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬研究组共同完成的一项研究发现,小鼠早期胚胎中母源和父源基因组在单细胞的受精卵阶段,均会发生大规模的DNA主动和被动去甲基化,DNA双加氧酶Tet3介导了主动去甲基化的发生,而糖苷酶TDG并不参与该过程。研究中,科学家利用最近发展的单细胞简并代表性甲基化测序、发夹DNA甲基化测序以     

DNA甲基化在精神分裂症中的作用:研究进展及挑战（英文）

精神分裂症是一种异质性精神障碍,目前多数学者认为该病由遗传及环境风险因子共同致病.传统的遗传学研究识别了一些精神分裂症的候选基因,然而,外显率及比值比较低,以及可重复性较差,使得这些候选基因在精神分裂症发病机制中的角色受到限制.精神分裂症的流行病学研究发现了一些可能与该病相关的环境风险因子,但仍受到方法学的限制以及互相矛盾的流行病学调查结果的困扰.目前,在环境与基因中间起调解作用的表观遗传学,可能在精神分裂症的发病机制中起重要作用.DNA甲基化是最稳定且研究最深入的一种表观遗传学修饰.本文简要介绍DNA甲基化机制,主要评述精神分裂症中基因组及特异位点如候选基因Reelin与COMT甲基化研究现状,以及DNA甲基化在精神分裂症中的研究困境.     

小麦易位系基因组DNA甲基化分析中MSAP体系建立及应用

DNA甲基化在真核生物生长发育过程中起着重要调控作用.依据对DNA甲基化敏感程度不同的同裂酶,在AFLP(amplified fragment length polymorphism)基础上发展而来的MSAP(methylationsensitive amplification polymorphism)技术可以方便的检测全基因组DNA胞嘧啶甲基化模式及程度.本文以一套高代分离的小麦黑麦1RS/1BL易位系及其亲本材料为研究对象,采用EcoRⅠ和HpaⅡ(或MspⅠ)双酶切建立适合于小麦易位系基因组的MSAP技术体系,针对研究中出现的问题提出解决方法,并对酶切位点的甲基化模式进行分析,检测易位系及亲本材料间的甲基化多态性,为进一步的基础研究和育种应用提供理论依据.