表观遗传精准制导:甲基化敏感型Cas9开辟肿瘤靶向基因编辑新路径
CRISPR-Cas基因编辑工具自问世以来,已彻底颠覆了生物技术与医学研究的格局。然而,如何让这把"分子剪刀"更精准地区分癌变细胞与正常细胞,一直是科学家们追求的终极目标。近日,发表于Nature期刊(2026年,DOI: 10.1038/s41586-026-10384-z)的一项研究带来了重大突破:一种名为ThermoCas9的Cas9变体,能够根据DNA的甲基化状态,实现对肿瘤细胞DNA的选择性切割,而对健康细胞几乎无影响。 这项研究由美国密歇根州范安德尔研究所(Van Andel Institute)的RNA结构生物学家Hong Li领导完成。ThermoCas9最早于2017年从嗜热脱硝芽孢杆菌(Geobacillus thermodenitrificans T12)中分离,由于其嗜热性质,长期以来被视为工业酶的潜在来源,而非基因治疗工具。然而,正是一次意外的发现改变了科学家对它的认知。 Li实验室在研......阅读全文
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
关于甲基化的功能介绍
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
概述甲基化的功能作用
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
甲基化的生理功能
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
我国学者成功开发基于脱氨酶APOBEC的新型普适碱基编辑器
中国科学院上海生命科学研究院(营养与健康院)中国科学院-马普计算生物学研究所杨力研究组与上海科技大学生命学院陈佳研究组和黄行许研究组合作,成功开发出一系列基于人胞嘧啶脱氨酶APOBEC的新型普适碱基编辑器,其中基于人APOBEC3A(hA3A)的碱基编辑器可高效介导甲基化胞嘧啶mC到胸腺嘧啶T的
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
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
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
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
挑出CpG甲基化位点的新策略
DNA甲基化是基因表达的一种有效的调节器。DNA甲基化主要发生在富含CG的区域,所以称为CpG岛。如CpG岛位于某基因的启动子区域,CpG岛的甲基化会显著降低甚至完全沉默该基因的转录,继而影响蛋白的表达。但是,如何决定一个目标位点的甲基化是否会影响转录,是具有挑战性的。最近,约翰霍普金斯大学的研
上海巴斯德所在pDC抗病毒感染研究中取得进展
5月1日,国际期刊《实验医学杂志》(The Journal Experimental of Medicine)在线发表了中国科学院上海巴斯德研究所肖晖研究组的最新研究成果:Epigenetic regulator CXXC5 recruits DNA demethylase Tet2 to re
PNAS:维生素C也能治疗白血病?
维生素C缺乏症时常出现于癌症患者,往往会增加治疗的难度。如今,已有研究显示,维生素C的缺乏可能确实会降低某一类癌症药物的有效性。同时,基于这一发现的临床试验也已启动,以测试维生素C对于部分恶性血液肿瘤治疗的辅助效果。 最近,来自美国Van Andel研究所和丹麦Rigshospitalet医院
DNA甲基化与癌症之NGS检测篇
摘要 DNA甲基化是哺乳动物中研究最为深入的表观遗传修饰之一。正常细胞中,DNA 甲基化有效的调控基因表达水平。某些抑癌基因的失活是由于启动子区域的高甲基化,大量实验研究表明,在多种类型癌症中,DNA甲基化导致了大范围的基因沉默。除了启动子区域和DNA重复序列中的甲基化水平改变外,甲基化还与非
LightCycler应用:甲基化分析
主要应用:应用实时荧光PCR技术进行快速准确的DNA甲基化分析DNA甲基化是表观遗传学的重要研究内容之一,它可以在转录水平抑制基因的表达。具体的过程是在胞嘧啶-鸟嘧啶(CpG二核苷酸)的5位碳原子上添加了一个额外的甲基团,形成5-甲基胞嘧啶。CpG二核苷酸密度较高的区域在人体基因组中呈非随机分布于,
甲基化敏感性高分辨率熔解(MSHRM)
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(MSHRM)
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(MSHRM)
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
棉花“甲基化基因图谱”首次绘成
30日出版的《基因组生物学》杂志刊登了中美科学家合作的一项重要研究成果:他们首次绘制出棉花表观遗传基因的“甲基化基因图谱”,即野生棉和种植棉之间500多种表观遗传基因的差异,为生物技术公司通过表观修饰育种培育出高产优质棉花提供了重要线索。 几十年来,科学家们发现,许多动植物的表观特征,既可用基
Nature子刊:基于纳米孔的新甲基化检测技术
Mayo诊所与Illinois大学的研究人员合作,开发出了一种检测甲基化DNA的新单分子检测技术,这种技术以固态的纳米孔为基础。文章发表在Nature旗下的Scientific Reports杂志上。 表观遗传学修饰可以不改变基因编码,而影响基因的开启或关闭。甲基化是表观遗传学修饰的一
罗氏甲基化捕获试剂创新甲基化研究方法
自2004年美国批准Vidaza (azacitidine)可用于血液疾病( 如MDS)的治疗以来,通过改变致病基因的表观遗传学特征进行疾病治疗的方法,为人们带来了疾病的新治疗策略。然而,由于表观遗传检测方法的局限,要确定基因的碱基在何处以何种程度被甲基化一直以来困扰着研究者,从而难以确定基
甲基化测序能否突破肿瘤难关?WGBS、杂交捕获了解一下?
DNA甲基化是哺乳动物中研究最为深入的表观遗传修饰之一。正常细胞中,DNA 甲基化有效的调控基因表达水平。某些抑癌基因的失活是由于启动子区域的高甲基化,大量实验研究表明,在多种类型癌症中,DNA甲基化导致了大范围的基因沉默。除了启动子区域和DNA重复序列中的甲基化水平改变外,甲基化还与非编码RN
研究发现FTO是抗AML药物作用的潜在靶点
4月15日,中国科学院上海药物研究所杨财广课题组与美国陈建军课题组和钱志坚课题组合作研究,在化学干预RNA甲基化(m6A)修饰方向上取得新进展。研究成果“Small-molecule Targeting of Oncogenic RNA Demethylase FTO in Acute Myel
上海巴斯德所在pDC抗病毒感染研究中取得进展
5月1日,国际期刊《实验医学杂志》(The Journal Experimental of Medicine)在线发表了中国科学院上海巴斯德研究所肖晖研究组的最新研究成果:Epigenetic regulator CXXC5 recruits DNA demethylase Tet2 to re
曹雪涛院士、王青青教授Nature子刊发布免疫新成果
来自浙江大学、中国医学科学院、第二军医大学等机构的研究人员证实,甲基转移酶Dnmt3a上调HDAC9使得TBK1激酶脱乙酰化激活了天然免疫。这一重要的免疫发现发布在5月30日的《自然免疫学》(Nature Immunology)杂志上。 我国著名的免疫学家曹雪涛(Xuetao Cao)院士和浙
DNA甲基化反应的作用机制
由于Dnmtl和Dnmt3基因家族没有针对CpG二核苷酸序列的特异性,人们因此提出了DNA甲基化转移酶发现靶位点的机制。首先,甲基化转移酶并不是同等地接近所有染色体区域。具有染色体重构和DNA螺旋酶活性的蛋白质能调节哺乳动物细胞内DNA甲基化,如SNF2家族2个成员ATRX和Lsh;其次,附件因子(
概述DNA甲基化的机制
由于Dnmtl和Dnmt3基因家族没有针对CpG二核苷酸序列的特异性,人们因此提出了DNA甲基化转移酶发现靶位点的机制。首先,甲基化转移酶并不是同等地接近所有染色体区域。具有染色体重构和DNA螺旋酶活性的蛋白质能调节哺乳动物细胞内DNA甲基化,如SNF2家族2个成员ATRX和Lsh;其次,附件因
DNA甲基化反应的作用机制描述
由于Dnmtl和Dnmt3基因家族没有针对CpG二核苷酸序列的特异性,人们因此提出了DNA甲基化转移酶发现靶位点的机制。首先,甲基化转移酶并不是同等地接近所有染色体区域。具有染色体重构和DNA螺旋酶活性的蛋白质能调节哺乳动物细胞内DNA甲基化,如SNF2家族2个成员ATRX和Lsh;其次,附件因子(
DNA甲基化的过程介绍
由于Dnmtl和Dnmt3基因家族没有针对CpG二核苷酸序列的特异性,人们因此提出了DNA甲基化转移酶发现靶位点的机制。首先,甲基化转移酶并不是同等地接近所有染色体区域。具有染色体重构和DNA螺旋酶活性的蛋白质能调节哺乳动物细胞内DNA甲基化,如SNF2家族2个成员ATRX和Lsh;其次,附件因子(
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,