胞嘧啶甲基化前后的势能变化研究

人们推测,普遍存在于DNA中的胞嘧啶的甲基化作用很可能具有重要的生物学功能,但这些功能的性质至今仍旧不太清楚.大量的实验和我们近几年来所做的理论研究以及其它的研究都表明,生物分子的反应性会因某些位置引入甲基基团而受到复什的影响. 若干年来,不少人认为DNA的甲基化与基团调控有关,并十分引人注目,但实验事实却令人捉摸不定.为了探讨DNA甲基化作用与基因功能的关系,我们在对胞嘧啶碱基的甲基化作量子生物学分析的基础上,又对其C_5位甲基化前后的势能和分子静电势变化作了计算. 方法1,胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶的势能图计算公式:     

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。     

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.     

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.     

DNA去甲基化特征、功能及其在节肢动物中的研究现状

DNA甲基化作为表观遗传学中重要的修饰方式之一,其动态变化对生物生长发育和适应环境的能力具有显著影响.其中,DNA去甲基化途径在动物的发育、脑可塑性、基因组印记以及由环境胁迫引起的转录调控中有着重要作用.本文首先对DNA去甲基化的作用机制以及功能进行综述;其次,对其在节肢动物中的研究现状进行了介绍;最后进行总结和今后研究的展望.     

DNA甲基化的研究进展

表观遗传学作为近年来炙手可热的研究方向,主要描述发育过程中基因与环境间的相互作用,其研究已经深入到各个学科领域,在疾病筛查、诊断和治疗等方面获得了显著的突破.其中,DNA甲基化在不涉及基因序列的改变下,通过向特定碱基添加甲基基团从而调控基因的表达,在调节细胞增殖和分化中起着重要的作用,是当前表观遗传学研究的热点领域之一...     

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。     

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.     

DNA甲基化在肿瘤形成中的作用（综述）

DNA甲基化改变是肿瘤细胞中常见的现象,DNA甲基化与肿瘤的发生有密切关系。从以下几方面对此做一综述。（1）简介哺乳动物细胞的DNA甲基化;（2）DNA甲基化与肿瘤基因突变;（3）肿瘤DNA甲基化的基因外作用,其中包括：原癌基因的低甲基化和抑癌基因的高甲基化。     

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.     

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。     

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     

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.     

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.     

杆状病毒AcMNPVie0/ie1启动子区域甲基化对自身调控作用的影响

对杆状病毒ie0/ie1启动子区域甲基化测序和甲基化特异性PCR,发现ie0区域甲基化程度较高,且随着感染过程发生变化,在感染后8h有明显下降.为了研究启动子区域内甲基化对其活性及表达调控的影响,构建了表达AcMNPV极早期蛋白IE0和IE1的质粒p402-ie1、p402-ie0M-A及报告质粒pie0p-luc、pie1p-luc,采用体外甲基化的方式,研究DNA甲基化对IE0、IE1调控自身启动子作用的影响.结果证实ie0p受IE0蛋白激活,而受到IE1蛋白抑制,发现DNA甲基化极大降低ie0p、ie1p活性.验证了IE0、IE1蛋白对于ie1p的激活作用,而甲基化后IE1/IE0对其激活作用依然保持.不同比例的p402-ie1/p402-ie0M-A转染实验,发现在IE0IE1时,甲基化能够逆转IE0/IE1对于ie0p的调控作用.这些结果表明,DNA甲基化状态可以影响杆状病毒IE0和IE1蛋白对ie0启动子对基因表达的调控.     

表观遗传因子在不同基因组区域的分布模式研究

应用人类CD4阳性T细胞表观遗传因子高通量定位、DNA甲基化修饰和基因表达谱数据,对基因启动子、外显子和内含子区域间的表观遗传因子分布模式进行了分析;同时,研究了不同基因组区域基因表达状态与表观遗传因子分布模式的内在关系,并应用功能富集分析阐释了表观遗传因子协同调控模式与基因功能的相关性.结果表明:DNA甲基化等表观遗传因子的分布模式在启动子、外显子和内含子区域间存在显著差异,并且表观遗传因子分布模式与基因表达状态密切相关.DNA甲基化与其他表观遗传因子间存在组合调控,拥有特定调控模式的相关基因与人类CD4阳性T细胞所行使的免疫系统过程、免疫应答、白细胞活性和淋巴细胞活性等生物学功能显著相关.     

基于TCGA数据库不平衡数据的改进分类方法

为解决癌症基因组图谱中DNA甲基化数据不平衡导致假阴率上升的问题,提出一种基于TCGA数据库不平衡数据的改进分类方法.使用合成少数类过采样技术和Tomek Link算法进行混合采样,解决数据不平衡问题.在此基础上,将经特征选择后的训练集数据输入改进模型进行训练、学习及分类.基于TCGA数据库6种癌症DNA甲基化数据的实验结果表明:改进方法对少数类样本的分类性能有显著提高,对多数类样本的分类性能也有一定的提升.     

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.     

蚂蚁社会缘何等级森严分工细致——我研究人员发现是DNA甲基化调控影响

由纽约大学医学院、华大基因等单位联合完成的蚂蚁DNA甲基化研究成果8月22日在《细胞》杂志子刊《当代生物学》上发表。该研究首次从全基因组单核苷酸水平上探究了蚂蚁的DNA甲基化与其社会等级分化之间的关系,并深入解析了蚂蚁DNA甲基化的特征,为蚂蚁的社会行为学等研究奠定了重要遗传学基础,对了解人类社会行为及衰老机制具有重要参考价值。