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DNA甲基化——表现遗传学中DNA的修饰

DNA甲基化是哺乳动物DNA最常见的复制后调节方式之一,是正常发育、分化所必需的,具有重要的生物学意义。在DNA甲基转移酶 (DNAmethyltransferase,DNMT)的作用下,以S—腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,可以将甲基基团转移到基因组DNA胞嘧啶第 5位碳原子(C5)上。在哺乳动物中,C5的甲基化主要发生在CpG二核苷酸上。DNMTl主要起维持甲基化作用,DNMT3a和DNMT3b则以从头甲基化为主。基因敲除实验显示,它们的缺失都是致死性的。相对于其他核苷酸序列,CpG二核苷酸在哺乳动物基因组出现的频率要低得多,推测可能与5—甲基胞嘧啶(5—mC)脱氨转化为胸腺嘧啶(T)有关。这些 CpG不均匀地分散于基因组中。CpG位点高度密集的区域,称为CpG岛,其长度常超过500bp,G+C的比例大于55%,CpG位点的密度至少达到理论密度(1/16)的0.65(即l/25)。在CpG岛中,CpG位点的......阅读全文

一文了解甲基化研究领域新进展!

  本文中,小编整理了多篇重要研究成果,共同解读科学家们在甲基化研究领域取得的新进展,分享给大家!图片来源:Vossman/ Wikipedia  【1】Nature:母体维生素C调节DNA甲基化重编程和生殖细胞产生  doi:10.1038/s41586-019-1536-1  发育通常被认为是在

甲基化领域重要研究成果解读!

  本文中,小编整理了近年来科学家们在甲基化研究领域取得的重要研究成果,与大家一起学习!  【1】Science:重大进展!揭示DNA甲基化增强基因转录机制  doi:10.1126/science.aar7854  DNA甲基化(DNA methylation)为DNA化学修饰的一种形式,能够在不

人类基因组DNA甲基化数据分析

  近期来自电子科技大学,清华大学等处的研究人员从CpG岛等基本定义出发,阐述了高通量DNA甲基化的检测技术以及针对芯片技术与下一代测序技术的低水平数据处理方法,并重点对比了基于机器学习理论对CpG位点及CpG岛甲基化水平的预测算法,以及所利用的特征对预测效果的影响与发展趋势。  DNA甲基化是表观

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

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

表观遗传学分子生物学软件——DNA甲基化分析工具

第一类:基于引物设计功能的软件。此类软件主要是针对重亚硫酸盐序列进行甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR, MS-PCR or MSP)和重亚硫酸盐测序(bisulfite sequencing, BS)引物的设计。由于重亚酸盐修饰的特殊性,使常规的分子生物学

CMD1基因通过去甲基化调控莱茵衣藻对高光强的适应性

  DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基通过共价键结合的方式获得一个甲基基团的化学修饰过程,是一种普遍存在于生物体的DNA修饰方式。DNA甲基化能够在不改变DNA序列的前提下改变遗传表现,是表观遗传学的核心研究领域之一。目前的研究表明,DNA甲基化与基因组印记、X染色体失活、转座因子抑制、衰老和癌

【盘点】衰老与疾病的关联性研究进展

  人为什么会变老?对于人类来说,如何才能长生不老真的是一个令人着迷的问题。但是至今为止都没有一个让人满意的答案。衰老一直是生命过程中的核心环节,也是影响整个人类社会健康发展的重要问题。目前世界各国均面临着严重的人口老龄化,数据显示到2050年约三分之一的中国人口年龄将超过60岁。因此,深入了解衰老

在基因组范围定位DNA甲基化

  DNA甲基化在哺乳动物基因表达中扮演了重要角色。尽管通过线粒体遗传且随时间稳定,但是细胞分化、疾病或环境影响都会改变DNA甲基化的模式。近年来,科学家们开发出多种新方法,试图在基因组范围定位DNA甲基化。   尽管从理论上来说,全基因组亚硫酸氢盐测序能让研究人员全面观察甲基化组,但它还是面临技

再创纪录!AI系统可诊断近100种脑癌

今日,《自然》杂志再出人工智能重磅成果。来自美国、德国、意大利等100多个实验室的近150位科学家通力合作,联合在顶级期刊《自然》发表了这篇文章,他们开发了一个超级AI系统,该系统基于肿瘤组织DNA的甲基化数据,可以准确区分近100种不同的中枢神经系统肿瘤。更厉害的是,这个AI系统还能自学成才,发现

甲基化芯片在表观遗传学中的应用

表观遗传改变可以定义为基因的遗传性或获得性改变,但是这种改变和DNA序列改变无关。DNA甲基化是最为常见的表观遗传改变;启动子或第一外显子CpG岛中的甲基化改变将导致基因表达失活;组蛋白的化学修饰也可以作为表观遗传改变;组蛋白发生乙酰化改变的基因通常被开启。CpG岛的异常甲基化是导致基因沉默和过度表

甲基化芯片在表观遗传学中的应用

  表观遗传改变可以定义为基因的遗传性或获得性改变,但是这种改变和DNA序列改变无关。DNA甲基化是最为常见的表观遗传改变;启动子或第一外显子CpG岛中的甲基化改变将导致基因表达失活;组蛋白的化学修饰也可以作为表观遗传改变;组蛋白发生乙酰化改变的基因通常被开启。    CpG岛的异常甲基化是导致基

法医DNA检测技术的现状及展望

法医DNA检测技术的现状及展望庞晓东 陈学亮 荣海博 俞丽娟 管桦 张涛公安部第一研究所DNA检测技术的应用,为法医学带来了一场技术革命。通过对遗传物质DNA的序列多态性及长度多态性的检验,即可实现个体识别及亲权鉴定,该技术正在成为当前法医物证鉴定最

甲基化敏感性高分辨率熔解(MS-HRM)

DNA 甲基化是发生在DNA碱基序列上的一种共价修饰。在哺乳动物中,DNA甲基化主要发生在5'-CpG-3‘双核苷酸序列的胞嘧啶上。在人类基因组中,大约有60%~70%的CpG胞嘧啶是甲基化的,其程度因不同的物种和细胞类型而异。DNA甲基化状态在基因组中呈现出一定的分布模式,90%的甲基胞嘧

甲基化敏感性高分辨率熔解(MS-HRM)

DNA 甲基化是发生在DNA碱基序列上的一种共价修饰。在哺乳动物中,DNA甲基化主要发生在5'-CpG-3‘双核苷酸序列的胞嘧啶上。在人类基因组中,大约有60%~70%的CpG胞嘧啶是甲基化的,其程度因不同的物种和细胞类型而异。DNA甲基化状态在基因组中呈现出一定的分布模式,90%的甲基

甲基化敏感性高分辨率熔解(MS-HRM)

DNA 甲基化是发生在DNA碱基序列上的一种共价修饰。在哺乳动物中,DNA甲基化主要发生在5'-CpG-3‘双核苷酸序列的胞嘧啶上。在人类基因组中,大约有60%~70%的CpG胞嘧啶是甲基化的,其程度因不同的物种和细胞类型而异。DNA甲基化状态在基因组中呈现出一定的分布模式,90%的甲基胞嘧

遗传发育所在植物着丝粒形成及其表观遗传学研究中获进展

  植物着丝粒含有大量的重复序列和反转座子,结构复杂并受表观遗传学调控。中国科学院遗传与发育生物学研究所韩方普研究组长期从事植物着丝粒的表观遗传学研究,曾在植物中首次发现着丝粒的失活现象并初步分析失活着丝粒的调控机制可能与DNA甲基化状态相关。由于着丝粒的特殊表观遗传学调控机制,植物着丝粒的DNA序

挑战细胞分化宿命: 细胞重编程又出新法

  在生物医药领域具有划时代意义的是,只需共表达4个基因就可将胚胎成纤维细胞(fibroblast)和成体成纤维细胞重编程为多能干细胞,这项研究使得英国、日本2位科学家获得2012年诺贝尔生理学或医学奖,激起了科学家对细胞重编程技术的空前热情。   在这项开创性发现之后,科学家在很短时间

父代大鼠可卡因成瘾 可增加其后代成瘾风险

  可卡因、海洛因等毒品能激活脑内的奖赏系统,产生欣快的感觉,并引起脑组织的损伤和长期病变,导致成瘾。毒品一旦成瘾,很难戒除,对滥用者自身造成严重的躯体和精神危害,破坏家庭和社会的安定。毒品成瘾会不会影响后代的健康呢?复旦大学脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室马兰教授研究团队发现,大鼠对可卡

复旦大学马兰教授Nature子刊文章:成瘾行为可以遗传

  来自复旦大学脑科学研究院、医学神经生物学国家重点实验室的研究人员发表了题为“Drug-seeking motivation level in male rats determines offspring susceptibility or resistance to cocaine-seekin

上海生科院揭示等位遗传调控机制

  5月14日,国际学术期刊Cell Reports在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物逆境生物学研究中心朱健康研究组题为Involvement of multiple gene silencing pathways in a paramutation-like phenomenon in A

改变机体肠道微生物组真能逆转乳糖不耐受?

  童年以后,全球大约三分之二的人群都会失去消化牛奶的能力,正如我们所知,断奶后100%的非人类哺乳动物也会失去这种能力,进入成年期,持续消化乳糖(牛奶中的主要糖类)的能力是一种生物学异常表现。  乳糖并不会被肠道直接吸收,相反,其必须被乳糖酶破碎成两种较小的糖类分子,正常情况下, 产生乳糖酶的基因

乳糖不耐受,改变机体肠道微生物组了解一下

  童年以后,全球大约三分之二的人群都会失去消化牛奶的能力,正如我们所知,断奶后100%的非人类哺乳动物也会失去这种能力,进入成年期,持续消化乳糖(牛奶中的主要糖类)的能力是一种生物学异常表现。图片来源:tomcorsonknowles.com  乳糖并不会被肠道直接吸收,相反,其必须被乳糖酶破碎成

祖先的经历,会遗传给你吗?

  巫毒遗传学   在开启这一革命的20年后,米尼坐在了自己宽大的胡桃木办公桌的后面。他的办公室位于道格拉斯研究所4层的转角处。这个研究所隶属于麦吉尔大学的精神健康分部。1月的暴风雪在办公室的大型落地窗外留下了15公分的积雪。他面容粗犷英俊,头发蓬乱花白如同滑雪者沾雪的乱发——正巧,这个周末他

癌症诊断技术新进展!

  【1】Nature:开发基于DNA包装的新型血检可检测多种癌症  doi:10.1038/s41586-019-1272-6  近日,来自约翰霍普金斯大学Kimmel癌症中心的研究人员开发了一种简单的新型血液检测方法,通过发现癌细胞脱落的DNA碎片在血液中循环的独特模式,可以检测七种不同类型癌症

系统性异质性:一种理解肿瘤异质性的综合性方法

  D.C. Wang, X. Wang于2016年8月发表在Semin Cell Dev Biol上的文章:Systems heterogeneity: An integrative way to understand cancer heterogeneity首次阐述了系统性异质性这一概念,为人们

含砷中药去甲基化机理首次阐明

近日,在含砷中药治疗骨髓增生异常综合征(MDS)取得临床疗效的基础上,以中国中医科学院西苑医院教授麻柔为首的研究团队深入研究发现:MDS病人存在明显的DNA异常甲基化,含砷中药治疗不能改变MDS患者的细胞遗传学――染色体核型,但经含砷中药治疗后,MDS患者的表观遗传学――甲基化显著减低。相关成果日前

梳理维生素A及其衍生物功能研究进展

  维生素A(vitaminA)又称视黄醇(其醛衍生物视黄醛)或抗干眼病因子,是一个具有脂环的不饱和一元醇,包括动物性食物来源的维生素A1、A2 两种,是一类具有视黄醇生物活性的物质。  维生素A1多存于哺乳动物及咸水鱼的肝脏中,维生素A2常存于淡水鱼的肝脏中。由于维生素A2的活性比较低,所以通常所

科学家通过表观遗传学研究追溯攻击性行为起源

  幼儿时期固然非常重要,但不是决定性的,因为在未来会有诸多后天因素对人造成影响。   奥雪来嘉是一个加拿大魁北克省蒙特利尔市附近属于伊洛魁族印第安人的村庄。上世纪80年代,公立学校的官员发现,在奥雪来嘉和邻近的蒙特利尔市东部许多贫困地区,一些幼儿园的孩子出现了严重的行为问题,诸如身体攻击。当地学

由诺奖猜想看医学前沿

  据诺贝尔奖官网消息,2015年诺贝尔奖揭晓仪式将于10月5日起陆续举行,届时斯德哥尔摩又将成为全球瞩目的焦点,生理学或医学奖也将不出意外的成为首个颁发的大奖。这两天,各类研究机构、专业网站纷纷推出预测名单,生物医药领域陷入“押宝狂欢”。这场科学界的预测游戏倒是为人们管窥这些年的医学新风向提供了一