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

ChIPChip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

基因表达的转录调控的介绍

  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质结合

表观遗传学名词解释

表观遗传学(英语:epigenetics)又译为表征遗传学、拟遗传学、表遗传学、外遗传学以及后遗传学,在生物学和特定的遗传学领域,其研究的是在不改变DNA序列的前提下,通过某些机制引起可遗传的基因表达或细胞表现型的变化。表征遗传学是1980年代逐渐兴起的一门学科,是在研究与经典的孟德尔遗传学遗传法则

CRISPR:基因编辑刚初出茅庐

  每当有新的CIRSPR-Cas9相关文章发表时,Addgene公司的工作人员就会迫不及待地研读。Addgene是家非盈利公司,研究者们把自己使用的分子工具存放在这里,以供其他科学家们尽快使用这一技术。Addgene公司执行董事Joanne Kamens 指出,一篇大热的论文一发表,几分钟内他们就

Nature:CRISPR浪潮席卷学界

  每当有新的CIRSPR-Cas9相关文章发表时,Addgene公司的工作人员就会迫不及待地研读。Addgene是家非盈利公司,研究者们把自己使用的分子工具存放在这里,以供其他科学家们尽快使用这一技术。Addgene公司执行董事Joanne Kamens 指出,一篇大热的论文一发表,几分钟内他们就

两篇Nature论文挑战流行表观遗传学观点

  Friedrich Miescher生物医学研究所(FMI)的Dirk Schübeler和他的研究团队,确定了沿着基因组设置表观遗传学标记的决定因素。这项发表在《自然》(Nature)杂志上的新研究表明,基因活性和DNA序列在对表观遗传标记的调控中发挥了比以往认为更大的作用。这对流行的观点:外

什么是表观遗传学

是研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传修饰,即探索从基因演绎为表型的过程和机制的一门新兴学科。遗传学是指基于基因序列改变所 致基因表达水平变化,如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等。而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化,如DNA甲基化和染色质构象变化等;表观基因组

升级了!CRISPR可在不改变DNA序列情况下开关基因

  《细胞》杂志9日在线发表的一篇论文表示,美国怀特黑德研究所乔纳森·魏斯曼等人设计了一种名为CRISPRoff的新基因编辑技术,可以在不改变DNA序列的情况下使某些基因“沉默”,从而以高特异性控制基因表达。这种“升级版”的基因编辑技术为研究表观遗传机制、重大疾病治疗以及研发新冠病毒疫苗等提供了有力

Nature-Methods发表单细胞重亚硫酸盐测序技术

  Babraham研究所和Wellcome Trust Sanger研究所的科学家们开发了一个单细胞表观遗传学检测技术,并将其发表在七月二十日的Nature Methods杂志上。这一成果可以帮助人们解读,环境怎样影响人类的发育和遗传性状。  “表观遗传学标志”是指DNA上的化学或蛋白标签,它们在

南京农业大学国家重点实验室联合发表《Genome-Biology》

  中国南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室、美国德州大学和德州A&M大学的科学家们分析了驯养的异源四倍体棉花和其4倍体和2倍体亲缘植物的1200万个差异甲基化胞嘧啶的综合表观基因和功能。  生物通报道:中国约有2000年的棉花种植历史,是世界三大产棉国之一。长绒棉(纤维柔长)是纺高支纱的关

Science树立新观念:能遗传的不仅仅是基因

  我们不仅仅是基因的总和。由饮食、疾病或生活方式等环境因素调节的表观遗传机制可以通过调节基因的开关来调节DNA。长久以来人们一直争论不休的是:如果表观遗传修饰在整个生命中积累,它是否可以跨越世代的边界,遗传给下一代。  现在,德国Max Planck研究所的免疫生物学和表观遗传学研究人员获得有力的

中科院Cell发表表观遗传突破性发现

  来自中科院北京基因研究所的研究人员在斑马鱼实验中证实,早期胚胎过程中维持了精子而非卵母细胞的DNA甲基化组(Methylome)。这一突破性的研究发现以封面文章形式发表在5月9日的《细胞》(Cell)杂志上。   来自中科院北京基因研究所的刘江(Jiang Liu)博士和慈维敏(Weimin

科学研究揭示DNA甲基化的秘密

甲基化指 DNA 的化学修饰,这种修饰发生在 DNA 序列的数百万个位置上。直到现在,科学家们相信这种表观遗传学的现象减少了一些基因的表达。   近日,来自UNIGE大学的研究团队们,发现 DNA 甲基化在基因调节中扮演着积极和消极的角色。 DNA 序列的变异性与基因表达之间的关系也

表观遗传学关于DNA甲基化

表观遗传学是研究表观遗传变异的遗传学分支学科从目前的研究来看,X 染色体剂量补偿、DNA 甲基化、组蛋白密码、基因组印记、表观基因组学和人类表观基因组计划等问题都是表观遗传学研究的内容。其中甲基化是基因组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。在脊椎动物中,CpG二核

JCB:“流放”DNA的表观遗传学修饰

  皮肤细胞在发挥作用时启动的基因与肝细胞完全不同,而其他基因需要保持关闭。将基因“流放”到细胞核边缘,是能够一举关闭大量基因的重要途径。Johns Hopkins大学的一项新研究揭示了DNA被发配到细胞核边疆的具体机制,这一过程对于控制基因表达和决定细胞命运至关重要。相关论文发表在近期的Journ

DNA甲基化研究方法的回顾与评价

摘要: DNA甲基化是表观遗传学(Epigenetics)的重要组成部分,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用,是目前新的研究热点之一。随着对甲基化研究的不断深入,各种各样甲基化检测方法被开发出来以满足不同类型研究的要求。这些方法概括起来可分为三类:基因组整体水平的甲

Cell重要成果:构建初始态人类干细胞

  来自英国Babraham研究所的科学家,与剑桥干细胞研究所和欧洲生物信息学研究所的同事们在9月11日的《细胞》(Cell)杂志上发表了他们的最新研究成果,这为研究人员能够生成基础状态的、初始态(naïve)人类干细胞满足未来的医学应用增添了希望。  在这项研究中研究人员证实,只需重设转录因子控制

免疫细胞的衰老,主因是环境-|-Cell揭示根源

  来自于斯坦福大学医学院的科学家们完成了这一庞大的工作,分析了大量免疫细胞。他们发现,相比于年轻人,老年人的免疫细胞携带更多的染色质修饰。而且,这些修饰差异主要来源于环境。  研究团队的关注点在于组蛋白(与细胞核内DNA紧密结合的蛋白结构)修饰,是表观遗传学的重要部分,后者在健康、疾病领域有着不容

MolecularCell:干细胞与癌症

  干细胞在未来的医学中前景广阔,但它们也同样可以是导致疾病的一个原因。当这些自我更新的非特化细胞无法分化为各种细胞类型时,它们可能会启动无法控制的细胞分裂,导致癌症发生。   早在数十年前,魏茨曼研究所的科学家就率先证实了癌症与干细胞错误分化之间的联系。在新的研究中,来自魏茨曼研究所的一个研究小

DNA甲基化研究方法的回顾与评价(图)

摘要: DNA 甲基化是表观遗传学(Epigenetics)的重要组成部分,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用,是目前新的研究热点之一。随着对甲基化研究的不断深入,各种各样甲基化检测方法被开发出来以满足不同类型研究的要求。这些方法概括起来可分为三类:整体水平的甲

中国科学院生物物理研究所朱冰研究团队等获国家自然科学奖二等奖

奖 日前,2023年度国家科学技术奖在京揭晓。中国科学院生物物理研究所研究员朱冰作为第一完成人的项目“细胞命运稳定性与可塑性的表观遗传调控机制”被授予2023年度国家自然科学奖二等奖。“每一个人的基因组都来自于父亲和母亲,但爸爸妈妈给我们的基因组效果一样吗?”朱冰告诉《中国科学报》,这个看上去简单的

PNAS首次评估表观遗传学突变率

  Groningen大学的科学家们在重要模式生物拟南芥中,精确评估了表观遗传学标志出现或消失的频率,有助于深入理解表观遗传学改变在植物进化中的重要性。这项研究发表在五月十一日的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。  表观遗传学修饰可以在不改变DNA序列的情况下影响基因的活性。大多数动物(包括人类)的

表观基因组学研究指南(一)

  今年九月,对于基因组研究者们来说是一个具有纪念意义的月份,因为美国人类基因组研究院(NHGRI)资助的ENCODE项目在Nature,Genome Biology,Genome Research等杂志上公布了三十多份论文,还有在Science,Cell,以及the Journal of Bi

细胞化学基础端粒DNA序列

端粒DNA 序列(telomere DNA sequence,TEL)端粒的功能是与端粒酶结合,完成染色体末端复制。端粒酶以其自身的RNA 为模板,在染色体端部添加上端粒的重复序列。作为模板的RNA 比较短,含有1.5 个端粒重复单元。端粒结构还能防止染色体融合及降解。端粒是保护DNA分子中的基因的

Science:人出生时自带“出厂说明书”

  人体中至少存在250种不同类型的细胞。它们虽然携带顺序完全相同的DNA碱基序列,但肝脏细胞和神经细胞咋就看起来不太一样呢? 造成这种差异的原因是表观遗传学程序。表观遗传学修饰能标记DNA的特定区域,吸引或驱赶能激活基因的蛋白质。每一类细胞都有一套专属的基因表达激活模式。与固定的DNA遗传代码不同

DNA与RNA能协同互补调控基因表达

比利时布鲁塞尔自由大学主导的一项研究揭示,DNA和RNA的表观遗传学协同调控比过去想象的更加紧密。这项发表在最新一期《细胞》杂志上的研究,结合了DNA和RNA研究结果,指出这两种调控方式共同作用,形成一个互补系统:DNA表观遗传学决定了哪些基因可以被激活,而RNA表观遗传学则动态调整这些基因的表达水

石雨江教授最新Cell解析关键蛋白

  来自哈佛医学院布莱根妇女医院(BWH),加拿大多伦多大学,复旦大学等处的研究人员发表了题为“Tet3 CXXC Domain and Dioxygenase Activity Cooperatively Regulate Key Genes for Xenopus Eye and Neura

Science:表观遗传学的“神秘花园”

  许多研究者都在探寻各种复杂性状背后的遗传学基础。然而,大家往往忽视了天然表观遗传学变化为表型带来的多样性。表观遗传学突变发生在DNA序列之外,将其与DNA序列突变区分开是一项富有挑战性的工作。   在本期Science杂志上Cortijo等人向人们展示,表观等位基因( epialleles

表观遗传信息的概念介绍

中文名称表观遗传信息英文名称epigenetic information定  义细胞或者多细胞生物中与DNA序列本身无关的,但可以传递给子代细胞的信息。这是在发育过程中获得的信息,能影响基因表达,也能对表型产生影响。如DNA甲基化、染色质结构改变和环境因子(如氧化剂和毒剂等)对DNA的修饰等。应用学

表观遗传信息的定义

中文名称表观遗传信息英文名称epigenetic information定  义细胞或者多细胞生物中与DNA序列本身无关的,但可以传递给子代细胞的信息。这是在发育过程中获得的信息,能影响基因表达,也能对表型产生影响。如DNA甲基化、染色质结构改变和环境因子(如氧化剂和毒剂等)对DNA的修饰等。应用学