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
PNAS热点文章:表观基因组可因环境而改变
长期以来,人们普遍认为作为有机体发育关键步骤的甲基化只是静态地DNA修饰,不会随环境条件变化而改变。Salk生物研究所的研究人员发现,处于逆境下植物的DNA甲基化模式会发生变化,从而改变对基因的调控。 科学家发现植物遭遇致病菌后,其表观遗传学密码会发生广泛的大量改
中国学者Cell等2篇论文:癌症表观标志
9月底,Cell及其子刊Cell Reports两篇文章指出 5-hmC(5-羟甲基胞嘧啶)和DNA羟化酶TET1对于黑色素瘤,乳腺癌和前列腺癌的发生发展,预后和治疗中的重要意义。 首篇文章由布莱根妇女医院(BWH),复旦大学等处完成,文章通讯作者之一是复旦生物医学研究院表观遗传学中心
分子标记的概念和方法特点
分子标记(Molecular Genetic 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——形态标记、同工酶标记、细胞标记相比,DNA 分子标记具有的优越性有:大多数分子标记为共显性,对隐性的农艺性状的选择十分便利;
分子标记的简介
分子标记(Molecular Genetic 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——形态标记、同工酶标记、细胞标记相比,DNA 分子标记具有的优越性有:大多数分子标记为共显性,对隐性的农艺性状的选择十分便
华人科学家Nature操控基因表达的新技术
尽管人类细胞中有着大约2万个基因,根据细胞的需要,在特定的时间只有一小部分的基因表达开启,且每时每刻都可能发生改变。要弄清楚这些基因的功能,研究人员需要一些工具以同样短的时间尺度来操控它们的状态。 现在,麻省理工学院和Broad研究所开发的一项新技术使这一切成为可能,只需用光照射细胞就能够
表观遗传修饰的细胞中DNA发生BZ构象转变被揭示
细胞核中,缠绕在组蛋白上的双链DNA一般以右手螺旋的B-DNA构象存在,但也会存在其它构象。组蛋白的乙酰化修饰是表观遗传学研究的重要内容。当组蛋白发生乙酰化时,DNA 与组蛋白八聚体的紧密缠绕被解开。那么,组蛋白的乙酰化是否影响DNA的构象,甚至导致B-DNA构象向其它构象包括Z-DNA构象转化
李蔚、王前奔博士Nature-Genetics癌症表观遗传重要成果
来自贝勒医学院、俄亥俄州立大学医学院等机构的研究人员在新研究中揭示,H3K4me3宽峰与提高肿瘤抑制基因的转录延伸及增强子活性有关。这一重要的研究发现发布在8月24日的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上。 贝勒医学院分子与细胞生物学系及Dan L. Duncan癌症中心副教
Cell子刊惊人发现:饮食会通过肠道菌影响表观基因组
UW-Madison研究团队十一月二十三日在Molecular Cell杂志上发表文章指出,饮食会影响肠道菌释放的代谢物。这些代谢物作用于宿主近端结肠、肝脏和脂肪组织的组蛋白,通过表观遗传学途径改变这些组织的基因转录。 研究人员首先对无菌小鼠和肠道菌活跃的小鼠进行比较。他们发现,肠道菌群能改变
Nature遗传学:不良饮食习惯祸延子孙
近年来越来越多的证据表明,特定的获得性性状可以遗传给下一代。不过,获得性性状的遗传仍然存在争议,因为人们还不了解这一现象背后的确切分子机制。 表观遗传学修饰能在不改变DNA序列的情况下调控基因的表达。三月十四日的三月十四日Nature Genetics杂志发表的一项研究证实,父母的行为会通过表
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
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
科学家首次绘制小鼠全基因组沉默子图谱
近日,中国农业科学院农业基因组研究所猪基因组设计育种创新团队构建了小鼠全基因组沉默子图谱,阐明了其基本特征,并发现了影响细胞重编程效率的重要沉默子。相关研究成果发表在《先进科学》(Advanced Science)上。转录调控在生物体发育和细胞分化中至关重要,而沉默子作为关键的顺式调控元件,通过结合
科学家首次绘制小鼠全基因组沉默子图谱
近日,中国农业科学院农业基因组研究所猪基因组设计育种创新团队构建了小鼠全基因组沉默子图谱,阐明了其基本特征,并发现了影响细胞重编程效率的重要沉默子。相关研究成果发表在《先进科学》(Advanced Science)上。转录调控在生物体发育和细胞分化中至关重要,而沉默子作为关键的顺式调控元件,通过结合
程晓东《自然》文章揭示表观遗传学研究的新线索
来自美国Emory大学华裔教授程晓东(Xiaodong Cheng)领导的研究组发现了小鼠基因组中DNA序列的一种特殊模式,该模式在DNA分子调节基因表达的方式中起到基础性作用。该研究组与来自德国Jacobs大学的同事在8月22日的的《自然》杂志网络版上公布了这些发现。 自从科学家破解了构成人类
荧光定量PCR技术的应用
1、绝对定量分析 这是荧光定量PCR技术的直接应用,可用于检测病毒及细菌的浓度! 2、相对定量分析及实验方案 基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子. 遗传物质DNA
世界首个人类早期胚胎DNA甲基化全景观图谱
记者25日从北京大学第三医院获悉,该院生殖医学中心乔杰研究组与北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心汤富酬研究组合作,绘就了世界首个人类早期胚胎DNA甲基化全景观图谱。这一成果日前已在线发表于《自然》,影响因子达38.597。 据介绍,哺乳动物的胚胎发育起始于单个受精卵细胞,父母的表观遗传记
Nature子刊:表观遗传学研究的强大工具
西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的科学家们开发了一个新技术,可以更精确地揭示细菌群体的表观遗传学异质性。这项研究发表在六月十五日的Nature Communications杂志上,为人们提供了表观遗传学研究的新工具,有助于解决愈演
Science:表观遗传信息也可以遗传给下一代
表观遗传 (epigenetic) 机制是让诸如饮食、疾病和生活方式等环境因素能够激活或关闭身体中基因的生物机制。长时间以来在科学界一直存在着的争论是在生物体一生中积累的表观遗传性状会不会遗传给下一代。日前,德国马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所(Max Planck Institute
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
关于生物学技术—基因检测的介绍
基因是遗传的基本单元,携带有遗传信息的DNA或RNA序列,通过复制,把遗传信息传递给下一代,指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表达。基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术,是取被检测者外周静脉血或其他组织细胞,扩增其基因信息后,通过特定设备对被
甲基化的甲基化的功能
甲基化是蛋白质和核酸的一种重要的修饰,调节基因的表达和关闭,与癌症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关,是表观遗传学的重要研究内容之一。 最常见的甲基化修饰有DNA甲基化和组蛋白甲基化。DNA甲基化能关闭某些基因的活性,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、D
广州生物院开发出单细胞测序分析转座元件表达的工具包
3月5日,中国科学院广州生物医药与健康研究员研究院陈捷凯课题组与南方科技大学研究员Andrew Hutchins课题组合作,开发出单细胞测序分析转座元件表达的工具包scTE。相关研究成果以Identifying transposable element expression dynamics a
Nat-Methods:利用光线按需定制基因组折叠
你体内的每个细胞都有你的一个紧密缠绕并装入在细胞核中的基因组拷贝。由于每个基因组拷贝实际上是相同的,不同细胞类型及其生物学功能之间的差异可归结为基因组中哪些基因发生表达,基因的表达方式和时间。 科学家越来越了解基因组折叠在这一过程中所起的作用。线性基因序列被包装到细胞核中的方式决定了哪些基因彼
-Sci-Rep:线粒体衰老学说还站得住脚吗?
衰老的进程可以被延迟或者逆转吗?由指派专家 Jun-Ichi Hayashi教授(来自日本筑波大学)领导的研究表明,在人类细胞系中,这种情况是有可能的。研究发现,控制甘氨酸表达的两个基因在一定程度上与一些衰老特征密切相关。Hayashi教授和他的研究团队得出了这个令人振奋的发现,同时解答了衰老学
科学家在获得性性状跨代遗传机理研究中取得重要突破
近日,中国科学院动物研究所周琪、段恩奎研究组与中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究组合作,在高脂饮食诱导的父代肥胖小鼠模型中,发现一类成熟精子中高度富集的小RNA(tsRNAs)可作为一种表观遗传信息的载体,将高脂诱导的父代代谢紊乱表型传递给子代,成果发表于Science。 很
Nature子刊:殊途同归的疾病通路
面肩肱型肌营养不良症FSHD是一种严重的遗传疾病,患者会经历进程性的肌无力,约五分之一的患者在40岁时需要使用轮椅。FSHD通常是可遗传的,不过有时也会由于新突变而发病。科学家们发现了FSHD的新发病机制,阐述了表观遗传学修饰在该疾病发生中的作用,文章发表在十一月十一日的Nature Gen
免疫系统和表观遗传学调控:一个新的前沿领域
表观遗传学(epigenetics)研究转录前基因在染色质水平的结构修饰对基因功能的影响,这种修饰可通过细胞分裂和增值周期进行传递。表观遗传学已成为生命科学中普遍关注的前沿,在功能基因组时代尤其如此。免疫系统被认为是一个解析表观遗传学调控机制的良好模型,而且免疫细胞伯分化及功能表达和表观遗
遗传发育所等建立茎尖细胞特异基因表达图谱
基因差异表达是细胞分化和不同细胞类型形式特异功能的基础。细胞特征的转录图谱对于了解不同类型细胞如何生长发育、响应环境至关重要。但植物细胞由细胞壁固着,不易分离,很难获得细胞类型特异的转录数据。 中国科学院遗传与发育生物学研究所焦雨铃研究组在之前的工作中建立了器官边界区的细胞特异表达图谱 (Ti
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
科学家揭示1型糖尿病的表观遗传致病机理
11月29日,国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了一项由英国伦敦大学学院、伦敦玛丽女王大学科研人员及中国科学院上海生命科学研究院计算生物学研究所Andrew E.Teschendorff研究组的合作研究——Increased DNA methylat