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表观遗传修饰家族又添新成员组蛋白丁酰化新功能诠释

近年来,芝加哥大学赵英明教授课题组运用高分辨质谱技术发现了多种组蛋白密码,极大丰富了表观遗传修饰调控机制。在刚刚上线的国际知名期刊Molecular Cell上,该课题组又同时报道了三项最新研究成果。其中第一项研究首次发现了一种跟酮体代谢密切相关的表观遗传新修饰——组蛋白三羟基丁酰化[1];第二项研究深入揭示了该课题组先前发现的组蛋白丁酰化在表观遗传调控中的新功能[2];第三项研究与清华大学合作,首次发现了YEATS domain为识别新型赖氨酸巴豆酰化修饰的“阅读器”。本文对前两篇研究进行详细报道[3]。 组蛋白密码蕴含了基因序列和生物个体性状间的关键调控信息。它动态地调节染色质的结构和功能,极大扩展了传统遗传密码的信息含量。组蛋白修饰是表观遗传学密码的重要组成部分,调控着基因表达等众多与染色质相关的生理进程。表观遗传密码失调与多种疾病,例如肿瘤密切相关。因此,发现新组蛋白密码并揭示其生物学功能,对深入了解多种疾病的发生......阅读全文

Nature 表观遗传学进展将遗传学、环境与疾病联系了起来!

  21世纪,表观遗传学的研究得到了快速发展,同时其产生了让研究人员感兴趣和憧憬的东西,当然了,这其中也存在一些大肆宣传的成分,本文中,我们回顾了表观遗传学在过去几十年里是如何演变的,同时分析了近年来改变科学家们对生物学理解的一些研究进展;我们讨论了表观遗传学和DNA序列改变之间的相互作用,以及表观

2015国家自然科学基金:表观遗传学什么是重点

  来自国家自然科学基金委员会的消息,8月18日国家自然科学基金委员会公布了2015年国家自然科学基金申请项目评审结果,其中面上项目16709项、重点项目624项、创新研究群体项目38项、优秀青年科学基金项目400项、青年科学基金项目16155项、地区科学基金项目2829项、海外及港澳学者合作研究基

表观遗传学修饰

组蛋白修饰 表观遗传学是指表观遗传学改变 (DNA 甲基化、组蛋白修饰和非编码 RNA 如 miRNA) 对 表观基因组基因表达的调节,这种调节不依赖基因序列的改变且可遗传表观。因素如 DNA 甲基化、组蛋白修饰和 miRNA 是对环境刺激因素变化的反映,这些表观遗传学因素相互作用以调节基因

清华大学3月连续发文 破译“组蛋白密码”识别新机制

          清华大学医学院基础医学系和结构生物学中心李海涛课题组日前在国际权威学术期刊《自然》(Nature, 2014年3月2日)和《基因与发育》(Genes & Dev,2014年3月3日)在线发表两篇论文

孙方霖:表观遗传学 后基因组时代的领舞者

DNA双螺旋的解码者、诺贝尔奖获得者Watson说:“你可以继承DNA序列之外的一些东西。这正是现在遗传学中让我们激动的地方。” 不久前,美国国立卫生研究院利用由“路标计划”管理的新基金,启动了表观基因组学研究计划,一批表观遗传学项目和研究人员将获得数百万到上千万美元的经费支持。几乎在同时

达尔文加拉马克,可能才是完整的进化论

  随着科学的进一步发展,达尔文理论也显示出了一些不足之处。  所谓物竞天择,适者生存,现代生物学的许多主流研究方向都以查尔斯·达尔文(Charles Darwin)“自然选择”的进化论为基础:只有最能适应环境的生命体才能在物种演化的洪流中获得生存和繁衍的权利。这个自然选择的过程也被称为适应,而最容

Nature子刊:热点蛋白解决表观遗传争议

      近二十年来,科学家开始逐渐认识到DNA中的遗传密码只代表了生命蓝图中的一部分信息。遗传信息还来自于DNA结构上的特殊化学标签模式,这些表观遗传学标签决定了DNA包装的紧密程度以及特定基因的开关。   随着越来越多的表观遗传学标签被发现,

男性不育重大突破!精子缺陷的表观基因组或是关键原因

每8对夫妇中就有1对存在生育困难的问题,其中近四分之一的原因都是由不明原因的男性不育所引起的,在过去10年里,研究人员发现,男性不育与缺陷的精子在发育过程中无法从DNA中“驱逐”组蛋白有关,而其背后的机制以及在精子DNA中所发生的未知,目前研究人员并不清楚。图片来源:Bobjgalindo/Wiki

Cell新发现颠覆表观遗传传统认知

  来自美国托马斯杰斐逊大学的一个研究团队获得了关于组蛋白修饰作用相反的证据。在一项果蝇胚胎研究中,他们发现亲代的甲基化组蛋白并没有转移给子代DNA。相反,在DNA复制后,由新合成的未修饰组蛋白组装成了新的核小体。相关论文发布在8月23日的《细胞》(Cell)杂志上。   托马斯杰斐逊大学生物化学

染色质,解锁癌症表观遗传学的钥匙

  表观遗传学指基因序列不变化的前提下,基因表达发生了可遗传的变化,包括DNA甲基化、染色质改型、基因沉默、RNA编辑、组蛋白修饰(甲基化、乙酰化、磷酸化等)等。其中,染色质改型调控基因表达的过程,涉及多种导致DNA和组蛋白组成变化、染色质构象变化的蛋白质。  众多研究已经证明,染色体畸变和染色质异

清华教授发文:首次揭示组蛋白巴豆酰化特异识别机制

  生物通报道:组蛋白翻译后修饰是一类重要的表观遗传调控事件,被认为构成一类“组蛋白密码”,控制着染色质层面的遗传信息解读,在基因表达以及细胞命运决定等生命过程中发挥着关键作用。  来自清华大学医学院李海涛研究团队近期在组蛋白翻译后修饰研究领域取得了重要突破:他们通过对表观调控因子AF9和YEATS

表观遗传学修饰对轴突再生调控作用的研究进展

  轴突是神经冲动传递过程中结构与功能的基本单位。无论在中枢抑或是周围神经系统损伤后,诱导有效的轴突再生过程是改善神经功能的基础。现已证实,脊髓损伤后轴突能否再生不仅取决于其固有的生长能力,还取决于轴突所处的环境。神经系统损伤后,神经细胞对轴突再生相关基因的表达动员能力及细胞骨架原料的形成能力是决定

光控开关:快速启动或者终止基因的表达

  虽然人类基因组大约有两万多个基因,但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的,而细胞的状态是随时变化的。科研人员希望寻找快速控制基因的开关,以探究基因的表达情况。   麻省理工学院Broad研究所的科研人员,借助一项新技术找到了一个可以快速启动或者终止基因的表达的途径

光可以控制基因开关

  虽然人类基因组大约有两万多个基因,但是只有一小部分基因是持续进行转录和翻译的。这是根据细胞的状态决定的,而细胞的状态是随时变化的。研究人员希望寻找快速控制基因的开关,以探究基因的表达情况。   哈佛-麻省理工博德研究所(Broad Institute of MIT and Harvard)

ChIP-Chip技术的介绍与应用

人类基因组计划的完成开启了一个新的纪元——功能基因组时代来临,与基因信息相比较,人们更关注于基因的功能、调控网络与信号通路等信息。表观遗传学研究与核内蛋白因子的功能分析成为基因表达调控研究的重要组成部分。结合了染色质免疫共沉淀与基因芯片技术的ChIP-chip技术的浮现使得全基因组范围内DNA与蛋白

Genes Dev解析致癌组蛋白突变引发癌症的分子机制

  来自清华大学医学院李海涛教授课题组7月31日在《基因与发育》(Genes&Development)杂志上发表了题为《Molecular basis for oncohistone H3 recognition by SETD2 methyltransferase》(甲基转移酶SETD2识

清华团队Nature、Cell子刊连发多项表观遗传学成果

  表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的活性,对于人类发育和人类疾病有深远的意义。组蛋白修饰是一种重要的表观遗传学修饰,包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化等等。  组蛋白修饰可以调控许多关键的细胞过程。不过,人们一直不清楚组蛋白的这些标签是否能从哺乳动物生殖细胞传

清华Nature子刊发表表观遗传学新成果

  生物通报道:高等生物的基因组DNA围绕着由四种组蛋白组成的八聚体,形成碟状的核小体结构。基因组DNA以这样的形式包装成为染色质,使DNA受到良好的保护。通过“读取”模块识别组蛋白共价修饰是表观遗传学调控的一个主要机制。  最近人们发现了多种组蛋白赖氨酸酰化,比如巴豆酰化(Kcr)、丁酰化(Kbu

Science:表观遗传学实现行为重编程

  在佛罗里达木蚁中,大工蚁(majors)和小工蚁(minors)属于两个完全不同的阶级,它们的社会性行为存在很大差异。宾夕法尼亚大学领导的研究团队发现, 这些阶级特异性的社会行为并非一成不变,可以人为地进行表观遗传学重编程。这一重要成果发表在本期的Science杂志上。  表观遗传学修饰可以在不

Nature遗传学综述:何川教授详解RNA甲基化

  在分子生物学的中心法则中,遗传信息从DNA、RNA流向蛋白。基因组DNA和组蛋白上都存在可逆的表观遗传学修饰,这些修饰可调控基因的表达,并由此决定细胞的状态,影响细胞的分化和发育。近年来人们发现, mRNA和其他RNA上也存在类似的调控机制。   RNA在生物学系统中有着举足轻重的作用,它

为植物表观遗传研究打开一扇门

  DNA测序技术发明之后,科学家们认为自己可以通过DNA全基因组测序解析生命的全部密码。渐渐的,他们发现有些重要信息并不编码于DNA序列里面,即便基因序列没有发生变化,生物体的表型也可以改变。这种研究被称为“表观遗传学”,继传统遗传学之后,表观遗传学如火如荼地发展起来了。  中科院院士、中科院遗传

遗传发育所曹晓风团队开辟水稻表观遗传研究新方向

  DNA测序技术发明之后,科学家们认为自己可以通过DNA全基因组测序解析生命的全部密码。渐渐的,他们发现有些重要信息并不编码于DNA序列里面,即便基因序列没有发生变化,生物体的表型也可以改变。这种研究被称为“表观遗传学”,继传统遗传学之后,表观遗传学如火如荼地发展起来了。曹晓风供图  中科院院士、

863计划最新成果登上《自然》

来自北京生命科学研究所,中科院生物物理研究所,遗传与发育研究院,清华大学生命科学与生物技术系,美国康奈尔大学的研究人员报道了第一个细菌效应蛋白和植物中对应的抗性蛋白的复合物AvrPto-Pto的晶体结构,基于该结构和相关实验结果,提出了AvrPto通过解除Pto对防御响应的抑制引发疾病抗性的机制。

基于结构的药物设计打开通向表观遗传学靶点的大门

  美国签署新处方药使用者费用法案   推动FDA改革   经过数月的广泛讨论以及随后的立法者之间的紧密磋商,美国众议院和参议院日前通过了《2012年美国食品和药物管理局安全及创新法案》(FDASIA),即第V期《处方药使用者费用法案》(PDUFA V)。   在两党的广泛支持下,美国总统

复旦大学石雨江、徐彦辉教授Cell子刊新文章

  近日来自复旦大学、布莱根妇女医院和哈佛大学医学院的研究人员在新研究中揭示了一种组蛋白去甲基化调控的新机制,相关论文发表在12月20日的《分子细胞》(Molecular cell)杂志上。   来自复旦大学生物医学研究院的石雨江(Yujiang Geno Shi)教授和徐彦辉(Yanhui

巴豆酰辅酶A水合酶CDYL调控组蛋白巴豆酰化影响精子发生

  组蛋白修饰是表观遗传学研究的重要方向,其影响了基因的表达调控,和众多生理、病理过程有密切的联系。除了研究较充分的组蛋白乙酰化、甲基化外,景杰生物的科学顾问,芝加哥大学赵英明教授课题组近年来鉴定了八种新型修饰,极大地增加人们对组蛋白修饰的认识,开辟了表观遗传调控的新领域。之后的一系列后续研究表明,

表观遗传学和人类疾病

上个世纪50年代初,Watson和Crick建立了DNA分子结构模型,极大程度地促进了生命科学的发展。自此遗传学便成为现代医学研究领域中一个重要的分支。人类已经认识到基因突变可以导致疾病的发生,如慢性进行性舞蹈病(Huntington's chorea, Hc)和囊性纤维化等。近年来

吉林大学Cell子刊发表表观遗传学研究成果

  高等生物的基因组DNA围绕着由四种组蛋白组成的八聚体,形成碟状的核小体结构。基因组DNA以这样的形式包装成为染色质,使DNA受到良好的保护。染色质的结构和动态受到组蛋白表观遗传学修饰的调控,比如最近发现的组蛋白赖氨酸巴豆酰化。这种组蛋白修饰在基因表达、DNA损伤应答等重要的细胞过程中起到了关键性

朱冰:表观遗传学过去,现在,未来

  由北京生命科学研究所朱冰研究组领衔完成的Science研究论文,揭示出染色质的紧密程度能调节组蛋白H3K27甲基化酶复合体PRC2的催化活性,从而影响基因转录,这有助于解析基因转录调控以及基因沉默的重要机制。为了更深入追踪这项研究的具体内容,生物通特联系了朱冰研究员,就几个方面请教了他。   

清华大学Cell子刊发表表观遗传学新成果

  组蛋白修饰和DNA甲基化是重要的表观遗传学修饰,决定着基因组的表观遗传学景观。组蛋白修饰和DNA甲基化能共同起作用调控基因的表达,但人们并不清楚它们在作用机制和功能上的具体关联。  清华大学和洛克菲勒大学的研究团队发现,改变DNA甲基转移酶的组蛋白识别区域会影响表观遗传学景观和小鼠的胚胎干细胞。