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
新的基因编辑领域突破口——表观遗传调控(一)
几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白修饰
迈向CRISPR-2.0,下一代基因编辑技术方兴未艾
美国食品药品监督管理局(FDA)本月稍早时间宣布,批准CRISPR/Cas9基因编辑疗法Casgevy上市,用于治疗12岁及以上镰状细胞贫血病患者。这是FDA批准的首款CRISPR基因编辑疗法。而11月16日,Casgevy已在英国获批上市。 美国初创公司Prime Medicine首席执行官
Cell子刊:DNA甲基化的不完全重置
Babraham研究所的科学家们揭示了生殖细胞(卵子和精子)发育时DNA重置的机制。众所周知,表观遗传学修饰是指不改变DNA序列的DNA修饰,DNA上添加这样的小基团会改变基因的活性。在人们的一生中(包括在子宫内的发育),表观遗传学修饰都在不断积累和变化,环境也能够对表观遗传学修饰发生影响。
-身高、肤色、智力……也许统统都由一个基因决定
科学家们相信,身高、肤色、智力、疾病风险、是否易胖等一系列性状差异,都是遗传学和环境因素造成的结果。不过他们并不清楚这两类因素是如何共同起作用的。McGill大学的研究团队在三月十一日的Nature Communications杂志上发表文章,揭示了环境(表观遗传学)因子影响性状表达的关键机制。
我国学者揭示发育过程中表观遗传修饰的协同调控
近期,哈尔滨工业大学和哈尔滨医科大学的研究人员利用生物信息学方法,整合高通量的表观基因组数据,发现了在小鼠发育过程中CpG岛上各种表观遗传修饰的协同变化,并揭示了其对发育基因的共调控。相关成果公布在Nature出版集团旗下期刊Scientific Reports杂志上。 CpG岛是指基
我国学者揭示发育过程中表观遗传修饰的协同调控
近期,哈尔滨工业大学和哈尔滨医科大学的研究人员利用生物信息学方法,整合高通量的表观基因组数据,发现了在小鼠发育过程中CpG岛上各种表观遗传修饰的协同变化,并揭示了其对发育基因的共调控。相关成果公布在Nature出版集团旗下期刊Scientific Reports杂志上。 CpG岛是指基
基因表达的调控
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质结合位点,具有调
基因表达的调控模式介绍
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质结合位点,具有调
Cell:构建人类免疫细胞图谱,确定遗传变异对基因影响
比较任何两个人的DNA,你会发现他们的遗传密码中的数百万个位点存在着不同。如今,在一项新的研究中,来自美国拉霍亚免疫学研究所(LJI)的研究人员分享了大量数据,这些数据对于破译这种自然遗传变异如何影响免疫系统保护我们健康的能力至关重要。相关研究结果于2018年11月15日在线发表在Cell期刊上
Cell子刊颠覆经典教条,癌症表观遗传有新说
由澳大利亚Garvan医学研究所Susan Clark教授领导的一个研究小组在新研究中揭示:前列腺癌中基因组的大片区域(约达到2%)受到了表观遗传调控激活。这一成果发表在12月13日的《癌细胞》(Cancer cell)杂志上。 激活区域包含许多前列腺癌特异基因,例如前列腺癌最常见
CRISPR基因编辑技术开启五大门派
只要出现一篇关于CRISPR-Cas9的报道,Addgene的员工就会立刻找到它。这家非营利公司是论文作者经常储存研究中使用的分子工具的地方,也是其他科学家立即获取这些分子工具的地方,还是一些科学家可以即刻得到相关试剂的地方。“一篇热门论文发表之后,我们几分钟后就会接到电话。”这家美国马萨诸塞州
分子标记的概述
分子标记的概念有广义和狭义之分。广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。 分子标记(Molecular Markers),是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接的
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
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、
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
甲基化试验有助于区分原发肿瘤类型
未知性癌症(CUP)在转移性肿瘤患者中占比10%,然而这些癌症的原发肿瘤位置通常无法确定。由于无法分辨究竟是哪种肿瘤类型,这些患者的生存率很低。 “传统方法只能鉴定30%不明病灶的转移性肿瘤的原发肿瘤位置,一些分子生物学方法可以提高这一比例,但往往造价昂贵,并且,所使用的RNA样本比较脆弱容易
蛋白质磷酸化调控基因表达的机制
组蛋白的磷酸化一般导致对应区域基因表达的上调。表观遗传调控包括DNA甲基化,组蛋白修饰(磷酸化,乙酰化,甲基化等)和小RNA调节,是在DNA序列的基础上对基因表达的调节,是细胞分化的本质。如果除去表观遗传调控,人体各个细胞应该是一样的,但是组蛋白修饰在DNA复制过程中不但可以被复制,也可以在相应蛋白
两篇Nature文章发表表观遗传重要研究成果
表观遗传修饰是指在不改变DNA序列的情况下,发生的一种可影响基因表达的基因组变化。像DNA一样,当细胞分裂时某些表观遗传修饰可以被忠实地复制,使得子细胞中能够保留来自亲代的这一信息。这确保了沿着细胞谱系向下以一种稳定的方式维持基因表达。 近日发表在《自然》(Nature)杂志上的两篇新研究论文
新的基因编辑领域突破口—表观遗传调控
几十年来,DNA一直被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但是近些年不断的研究表明,生命遗传信息从来就不是基因所能完全决定的,比如科学家们发现,可以在不影响DNA序列的情况下改变基因组的修饰,这种改变不仅影响个体的发育,而且还可遗传给后代。如肿瘤等多种疾病并非仅由基因突变而引起,且与DNA和组蛋白
大豆进化与驯化表观遗传调控规律获揭示
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454973.shtm 近日,南京农业大学多倍体团队在《植物细胞》上发表研究论文。该研究整合三维基因组、染色质可及性、组蛋白修饰、DNA甲基化和转录组,深入解析了在大豆多倍化、二倍化与人工驯化过程中,三
Science:跨代遗传不止DNA说了算
发表在《科学》(Science)杂志上的一项新研究表明,跨代传递的特征并不完全是由DNA决定,也可以由细胞中其他的物质导致。 越来越多的证据表明,环境压力可以造成基因表达发生改变,而这些改变可以从父母处传递给他们的后代,这使得“表观遗传学”成为了一个热门话题。 科学家们对细胞中的组蛋白展开了
Nature重要发现:跳跃基因的拦路虎
一个称之为组蛋白的蛋白质家族为DNA提供了支持和并赋予其结构,然而多年来科学家们一直对其中的一些非常规组蛋白感到迷惑不解,它们似乎是因为特殊而又通常神秘的原因而存在。现在,研究结果揭示出了这样一种组蛋白变体的新用途:通过让某些所谓的“跳跃基因”待在合适的位置阻止了遗传突变。 这项由洛克菲勒大学
科学家发现口腔癌组织中的表观遗传学生物标志物
在发展中国家,口腔癌因其死亡率高而闻名,近日,一项刊登在国际杂志Epigenomics上的研究报告中,来自奥塔哥大学等机构的科学家们通过研究发现,相比患者口腔癌附近的组织而言,口腔癌组织中的表观遗传学标记或许并不相同,这些生物标志物或许与口腔癌患者的生存率存在密切关联。图片来源:commons.
续写十大科学突破-Science公布重要甲基化图谱
来自耶路撒冷希伯来大学的科学家们在一项最新研究中,重构了尼安德特人与丹尼索瓦人的DNA甲基化图谱,并将其进行了比对,这对于深入探索表观遗传学调控机制,以及表观遗传差异造成的形态学差异具有重要意义。 2010年,2012年Science十大科学突破接连聚焦于古人类的DNA基因组序列测定结果,
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
基因组中“暗物质”关键调控机制
中国科学院广州生物医药与健康研究院陈捷凯课题组与南方科技大学Andrew P. Hutchins课题组合作,以小鼠胚胎干细胞为模型,揭示了基因组中转座元件的关键表观遗传调控机制,相关成果以Transposable elements are regulated by context-specif
多篇文章聚焦免疫应答背后的表观遗传相互作用
国际人类表观基因组联盟(IHEC)近日在《Cell》等杂志上发表了40多篇论文,为人们呈现了原代组织的表观遗传数据集,以及复杂人类疾病的细胞机制分析。其中,几个团队开始解析免疫细胞发育、谱系确定和分化,以及免疫应答背后的复杂表观遗传相互作用。 在一项发表于《Immunity》的研究中,德国的
分子标记的概念
分子标记(Molecular Markers),是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接的反映。与其他几种遗传标记——形态学标记、生物化学标记、细胞学标记相比,DNA分子标记具有的优越性有:大多数分子标记为共显性,对隐性的性状的选择十分便利;基因组变异极其
首次发现!人类基因组中的表观遗传缺陷或普遍存在
近日,一项刊登在国际杂志American Journal of Human Genetics上的研究报告中,来自西奈山医院等机构的科学家们通过研究首次揭示了人类基因组中普遍存在的表观遗传缺陷,同时还揭示了引发遗传性疾病的数百个基因中所发生的表观遗传缺陷。图片来源:Pixabay/CC0 Publ
北大汤富酬发表表观基因组新成果
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。基因表达在时间和空间上的表观遗传学调控,对于人类发育是至关重要的。近年来,表观基因组已经成为了生物医学领域的一大研究热点。 北京大学的研究团队对早期人类胚胎进行深入研究,获得了胎儿大脑、心脏和肝脏的表观基因组景观。这一成果发表在十二月