稳定性与可塑性:细胞命运的“天平”

表观遗传指的是在不改变DNA序列的情况下,基因表达和生物性状的可继承变化。细胞命运决定包括细胞身份的维持和转换,这就涉及到表观遗传信息的继承性和可塑性,是生命科学领域的重点前沿方向。生命的"天平" 人体内有约十万亿个细胞,上千种功能各异的细胞类型,但它们拥有同样的基因组。那么,为什么同样的基因组会产生上千种不同的细胞类型?为什么每一种细胞类型又能相对稳定地存在? 其实,在象征细胞命运的"天平"两端,分别是细胞命运的稳定性和可塑性。两者都与表观遗传学联系紧密,前者依赖于表观遗传信息的继承,将表观遗传信息从亲代细胞传递到子代细胞以维持细胞身份;后者则是表观遗传状态的选择性重塑,关系到细胞如何通过表观遗传调控改变基因表达以影响细胞命运。“不精确”才能更长久 为了更好地了解细胞命运变化,朱冰带领团队在细胞命运稳定性与可塑性的表观遗传调控机制方向上取得了一系列重要的发现。 在细胞命运的稳定性......阅读全文

DNA微阵列检测基因表达水平及识别基因序列

  Schena等1996年用拟南芥光调基因微阵列,以不同器官中的mRNA为探针,检测其基因表达水平,结果表明叶mRNA的表达水平是根的500倍。Shelon等1996年将酿酒酵母基因组DNA克隆制成微阵列,用6条最大染色体和10条最小染色体DNA探针分别标记上红,绿荧光标记进行杂交检测,结果表明9

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

新CRISPR转基因鼠体内基因表达和表观遗传修饰精准调控

  CRISPR-Cas9系统为基础的基因编辑技术极大的推动了生物医学研究的进步。除直接编辑基因组DNA外,研究者还将失活型Cas9(dCas9)与转录调控元件或染色体修饰元件融合,构建出可实现转录和表观遗传学修饰调控的新工具如CRISPRa(转录激活工具),CRISPRi(转录抑制工具)以及CRI

顶级实验室《Nature》发布表观基因组学图谱

  基因组中表观遗传变化是能遗传的,近期来自Salk生物学研究所等处的一组研究人员完成了一项野生植物表观基因组学全范围内的研究分析,从中发现了这种修饰与遗传信息相互作用的共同模式。这一成果公布在3月7日Nature杂志在线版上。   文章通讯作者是Salk研究所的著名教授Joseph R. E

中国学者首度揭示细胞癌变及抑制癌变机理

  癌症已成当下对人类生命健康最大的威胁之一。癌症究竟是怎样产生的?复旦大学7日披露,该校生物医学研究院(IBS)在国际上率先发现了导致细胞异常甚至癌变以及抑制癌变的机理。在表观遗传学领域,研究团队的创新发现在某些方面更突破了达尔文学说的局限。  据悉,该研究可为癌症的个性化治疗提供新的药物靶点和治

分子遗传学词汇上游表达序列

中文名称:上游表达序列英文名称:upstream expressing sequence;UES定  义:酵母基因转录的调控元件之一,位于结构基因5'端上游。应用学科:遗传学(一级学科),分子遗传学(二级学科)

揭示玉米DNA甲基化变异对表型的贡献

  DNA甲基化对植物的生长发育和环境响应起着十分重要的作用。作为一种较为稳定的遗传信息,DNA甲基化既可由DNA序列变异诱发,也可独立于DNA序列产生纯表观遗传变异,这种独立的程度和DNA甲基化对基因表达以及表型变异的影响一直是研究热点。近日,华中农业大学和美国明尼苏达大学合作解析了玉米自然群体中

科学家揭示人类表观遗传多样性模式

  来自美国和加拿大的研究团队发表了关于世界各地不同人群之间表观遗传变异的最新研究进展。研究人员对来自世界五个不同种群 DNA 甲基化、基因型和基因表达的数据进了分析。研究发现,在人群范围内的表观遗传变化比 DNA 序列的变化快得多。相关研究于今日发表在 Nature Ecology and Evo

表观遗传之DNA甲基化(一)

俗话说,龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞。 这句话什么意思呢?想必很多人有不同的看法~~ 从传统的社会认知角度看,就是“出生决定论”,一个人的出生是什么样的,以后就会有什么样的作为和成就,家庭决定着个人的前途和发展方向。龙凤阶层的人自出生以来便是龙凤,若是草根阶层,也很难上升到龙凤圈层,即使有这样的

60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

  近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。  在过去60年里,科学家已经能够观察到遗传信息的复制方式和时间,并确定了“复制时序程序”的存在,该程序控制着DNA片段的

稳定性与可塑性:细胞命运的“天平”

表观遗传指的是在不改变DNA序列的情况下,基因表达和生物性状的可继承变化。细胞命运决定包括细胞身份的维持和转换,这就涉及到表观遗传信息的继承性和可塑性,是生命科学领域的重点前沿方向。生命的"天平"  人体内有约十万亿个细胞,上千种功能各异的细胞类型,但它们拥有同样的基因组。那么,为什么同样的基因组会

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,国家自然

Cell:不让基因沉默的RNAi途径

  “这项研究的独特之处在于――之前,我们知道RNAi能用于调控基因,或者完全关闭基因。而这项研究中,我们发现的是一种通过piRNA途径,保护基因不被沉默的RNAi机制,这种机制能作为一种保护形式,让基因得以表达。”   ――Darryl Conte Jr.博士   生物机体采用了多种战略方法来

外媒:遗传不仅靠基因-表观遗传也扮演重要角色

  核心提示:表观遗传学是修改DNA的活性但并不改变核苷酸序列的化学反应和其他进程的总称。表观遗传标记并不是基因。   7月24日报道 外媒称,遗传不是仅通过基因传递。一项新研究证实,表观遗传指令也会调节后代的基因表达。   据阿根廷《21世纪趋势》周刊网站7月22日报道,该研究由德国弗赖堡马克

外媒:遗传不仅靠基因-表观遗传也扮演重要角色

  核心提示:表观遗传学是修改DNA的活性但并不改变核苷酸序列的化学反应和其他进程的总称。表观遗传标记并不是基因。   7月24日报道 外媒称,遗传不是仅通过基因传递。一项新研究证实,表观遗传指令也会调节后代的基因表达。   据阿根廷《21世纪趋势》周刊网站7月22日报道,该研究由德国弗赖堡马克

Nature发布迄今为止表观遗传最全面图谱

  30,000个人类疾病为什么出现的原因  二十年前的这个月,第一张人类基因组草图公布。这一项目带来的主要惊喜是,人们发现只有1.5%的人类基因组由蛋白质编码基因组成。  在过去的二十年间,那些最初被认为是“垃圾DNA”的非编码DNA片段被证明在发育和基因调控中起着至关重要的作用。而在一项最新研究

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

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。

靶向治疗肺癌,从表观遗传学水平抑制肿瘤基因表达

   非小细胞肺癌是世界范围内导致癌症致死的主要杀手,应用拓扑异构酶II抑制剂依托泊苷只对一小部分患有非小细胞肺癌的病人具有良好疗效,因此,改变药物作用靶点愈来愈成为药物治疗该疾病的重中之重。之前有研究表明,EZH2能与PRC2共同作用对H3K27进行三甲基化,从而起到基因沉默的作用,因此甲基转移酶

寿命能推算吗?加州大学科学家提出“预测方法”

  从古至今,从国内到国外,从炼丹术到现代科学,长生不老似乎一直是人类乐此不疲的追求。  但若要延缓衰老,首先要弄清是什么造成了衰老。近日,加州大学洛杉矶分校(UCLA)生物统计学家斯蒂夫·霍瓦特(Steve Horvath)发现了一种预测一个人生命周期的方法:基于300~500个DNA甲基化标记,

Science新发现改写遗传教科书

  复杂的遗传性状并不仅是由DNA序列变化所决定。来自格罗宁根大学生物信息学中心的科学家们以及他们的法国同行,证实在植物中表观遗传标记也可以影响诸如开花时间和植株株型等性状。此外,这些标记以一种稳定的方式多代传递。他们的研究结果发表在2月6日的《科学》(Science)杂志上。   我们一直被灌输

研究绘制迄今最大规模个人表观基因组图谱

  日前,复旦大学类脑智能科学与技术研究院杨禹丞等DNA元件百科全书计划国际合作团队,首次绘制迄今全球最大规模个人表观基因组图谱。作为人类基因组计划以来最大的基因组学协作计划,“DNA元件百科全书计划”(Encyclopedia of DNA Elements)从2003年启动至今整整20周年;本研

研究绘制迄今最大规模个人表观基因组图谱

  日前,复旦大学类脑智能科学与技术研究院杨禹丞等DNA元件百科全书计划国际合作团队,首次绘制迄今全球最大规模个人表观基因组图谱。作为人类基因组计划以来最大的基因组学协作计划,“DNA元件百科全书计划”(Encyclopedia of DNA Elements)从2003年启动至今整整20周年;本研

研究绘制迄今最大规模个人表观基因组图谱

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497746.shtm 日前,复旦大学类脑智能科学与技术研究院杨禹丞等DNA元件百科全书计划国际合作团队,首次绘制迄今全球最大规模个人表观基因组图谱。作为人类基因组计划以来最大的基因组学协作计划,“DN

表观遗传之DNA甲基化(二)

二 DNA甲基化 DNA甲基化:DNA甲基化是通过DNA甲基转移酶在胞嘧啶环的第5个碳原子上共价加成甲基而产生的,从而产生5-甲基胞嘧啶(5-mC),在体细胞中,几乎仅在二核苷酸CpG的对称甲基化配对中发现了5-mC,而在胚胎干(ES)细胞中,在非CpG中也观察到了大量的5-mC。5-mC作为表型和

关于基因表达的转录调控介绍

  基因表达的转录调控可分为三种主要途径:1)遗传调控(转录因子与靶标基因的直接相互作用);2)调控转录因子与转录机制相互作用,3)表观遗传调控(影响转录的DNA结构的非序列变化)。  通过转录因子直接调控靶标DNA表达是最简单和最直接的转录调控改变转录水平的方法。基因的编码区周围通常都具有几个蛋白

朱冰研究组继Science后再发PNAS文章

  北京生命科学研究所朱冰实验室今年8月在Science杂志上发表了题为“Dense Chromatin Activates Polycomb Repressive Complex 2 to Regulate H3 Lysine 27 Methylation”的研究论文,发现组蛋白甲基化酶P

表观遗传调控水稻重要农艺性状研究获进展

  转座子(transposon)是一段自身能够插入到基因组上的DNA片段,上世纪40年代,芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)首先在玉米中发现了转座子。从简单的细菌到复杂的人类,转座子广泛存在。转座子随机插入到重要基因中,会引发疾病、癌症和其他生理缺陷。DNA甲基化、组蛋

Nature头条:父母的表观遗传“原罪”

  一项争议性的小鼠研究报告称,某些恐惧可数代遗传。作者们认为类似的现象有可能会影响人类的焦虑和成瘾性。这项研究发表在12月1日的《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上,并被放在Nature网站首页头版头条推荐。   但另一些研究人员则对这些研究结果提出了质疑,因为还

表达基因的克隆策略与分离表达基因序列的技术方法

人类基因组计划的主要任务之一就是要从大片段基因组区域或整条染色体DNA 上鉴定出基因表达序列(gene expressed sequences)或转录单位(transcription units)。在人类基因组30亿个碱基对中,发生转录的表达序列(即基因)仅占总序列的3~5%。基因组中绝大部