改进的PCR在抑癌基因启动子CpG岛甲基化检测中的应用

目的改进聚合酶链反应（PCR），并检验改进后的方法在甲基化检测中的可行性。方法培养人乳腺癌细胞株MCF-7，提取基因组DNA，利用亚硫酸氢盐测序法，用常规、降落及改进PCR分别扩增，比较扩增效果，PCR产物纯化回收后，TA克隆入载体pGEM-T，转化大肠杆菌（E．coli DH5α），筛选阳性克降，经PCR扩增鉴定后获得阳性重组质粒，测序比对。结果改进后PCR与常规、降落PCR相比，扩增效率增高，二聚体及非特异性扩增减少；测序结果显示，MCF-7细胞基因组DNA中，RASSFIA基因启动子CpG岛是高甲基化的，E-cadherin基因启动子CpG岛末呈现高甲基化状态。结论改进后方法提高了以PCR为基础的甲基化分析的可行性，更适用于基因甲基化状态的检测，并为扩增富含CG的基因启动子区域提供参考。     

亚硫酸氢盐测序法检测上皮钙黏蛋白甲基化的优化探讨

目的探讨改进的亚硫酸氢盐测序法在上皮钙黏蛋白甲基化检测中的可行性。方法提取雄性F344大鼠肾脏组织基因组DNA,亚硫酸氢盐化学转化,通过PCR扩增上皮钙黏蛋白基因启动子区特定的序列,以蓝白克隆斑筛选和测序。结果雄性F344大鼠肾脏上皮钙黏蛋白基因启动子区CpG岛的26个CpG位点均未发生甲基化。结论改进后亚硫酸氢盐测序法能明显减少非特异性扩增,提高PCR效率,更适于基因甲基化状态的检测。     

MLXIPL、PMVK、TRIB3基因启动子区甲基化检测方法的建立

目的建立基因MLXIPL、PMVK、TRIB3启动子区DNA甲基化检测的方法。方法用亚硫酸氢钠和对苯二酚处理外周血细胞基因组DNA标本,以修饰后的DNA标本为模板,每个基因分别用内外侧两套不同的引物对启动子区进行巢式扩增。PCR产物进一步克隆、测序。结果测序结果表明,MLXIPL、PMVK、TRIB3启动子区基因中的非甲基化的C碱基转变为T碱基,而CpG岛被甲基化的C碱基则不改变。结论成功地建立了MLXIPL、PMVK、TRIB3基因甲基化检测的方法,为探索基因启动子区甲基化与疾病的关系做出了铺垫。     

直接测序与克隆测序检测不育男性H19基因甲基化印记的比较

目的 建立亚硫酸氢盐修饰后测序技术,比较直接测序与克隆测序在不育男性精子印记基因DNA甲基化状态检测中的差别.方法 对样本进行精液分析和精子形态学分析,密度梯度离心法制备精液.提取精液基因组DNA并行亚硫酸氢盐处理,行半巢式PCR,将纯化后PCR产物与pCR 2.1-TOPO 载体连接及转化,分别对PCR产物及阳性克隆菌液进行测序.结果 PCR产物直接测序,前半部分序列丢失约40bp,1号CpG位点甲基化状态信息丢失.每例标本只有-个测序结果,会出现CpG位点的部分甲基化状态.挑取15个克隆进行测序,序列无丢失,18个CpG位点甲基化状态信息均完整.15个克隆CpG位点甲基化状态有所不同,显示出此样本的平均甲基化状态.结论 克隆测序不会造成序列丢失,CpG位点甲基化状态信息完整,克隆测序能较好地反应样本的平均甲基化状态.     

巢式MS-PCR法检测恶性血液病细胞株APC基因启动子甲基化状态

本研究旨在应用巢式甲基化特异性PCR（nMS—PCR）法检测10种恶性血液系统肿瘤细胞株APC基因启动子的甲基化状态,并探究其在肿瘤发生发展中的作用,同时筛选出APC基因启动子高甲基化的肿瘤细胞株,将其作为研究基因甲基化与表达关系的细胞模型。采用nMS—PCR扩增亚硫酸盐修饰后的10种肿瘤细胞株基因组DNA,检测其APC基因启动予区CpG岛的甲基化状态。结果表明,CA46、U266、Molt4、K562、HL-60、CEM、AKR、U937、Raji细胞的APC基因启动子区均未甲基化,而Jurkat细胞的APC基因启动子区出现甲基化。结论：用nMS—PCR可以准确地检测出恶性血液病细胞株APC基因的甲基化状态,该方法操作简便,可用于检测各种肿瘤细胞基因的甲基化状态。     

巢式MSP法检测恶性血液病细胞株p16基因启动子甲基化状态的研究

本研究应用改进的甲基化特异性PCR（MSP）法，即巢式甲基化特异性PCR法检测6种肿瘤细胞株p16基因启动子的甲基化状态效率，探讨其在筛选p16基因启动子高甲基化的肿瘤细胞株，及将其作为研究基因甲基化与表达关系的理想细胞模型中的应用。6种肿瘤细胞株基因组DNA经碱变性后以亚硫酸盐修饰，再用巢式甲基化特异性聚合酶链反应扩增，分析检测其p16启动子区CpG岛的甲基化状态。结果表明：CA46、U266都有不同程度的p16基因启动子区甲基化，而Molt4、K562、HL-60、Jurkat的p16基因启动子区均未甲基化。结论：用巢式甲基化特异性PCR可以准确的检测出恶性血液病细胞株p16基因的甲基化状态，方法简单，灵敏且重复性强，可以广泛用于筛选各种p16基因启动子区甲基化的恶性血液病细胞株以及恶性血液病诊断。     

IGF-1R、PRKCZ基因启动子区甲基化检测方法的探讨

目的 探讨人和小鼠的IG-1R 、PRKCZ基因启动子区DNA甲基化检测的方法.方法 用亚硫酸氢钠处理人外周血白细胞基因组DNA及小鼠骨骼肌组织中DNA标本,以修饰后的DNA为模板,对人和小鼠两个不同基因分别设计合适的引物对启动子区进行Touch-Down PCR扩增,PCR产物进行克隆测序.结果 在利用合适的引物对修饰后DNA模板进行扩增时均能扩增出目的 片段,克隆测序结果显示IGF-1R、PRKCZ基因启动子区甲基化的胞嘧啶碱基C不变,而非甲基化的胞嘧啶碱基C转变为胸腺嘧啶碱基T.结论 成功的建立了人和小鼠IGF-1R、PRKCZ基因启动子区甲基化的检测方法,为进一步探讨这两种基因启动子区甲基化与相关疾病的关系奠定基础.     

TCRP1基因启动子区CpG岛测序体系的建立

目的建立可用于舌癌耐药蛋白1(TCRP1)基因启动子区CpG岛测序检测的反应体系。方法采用人肺癌A549细胞作为待测样品,以TCRP1启动子区CpG岛为靶片段设计特异扩增、测序引物,建立TCRP1启动子区CpG岛测序检测反应体系,并检测H1299、H460、Huh-7细胞株和2例患者肿瘤组织标本。结果建立了以P2-1[二甲基亚砜(DMSO)终浓度0%,降落聚合酶链反应(PCR)条件]联合P1-2(DMSO终浓度1%,常规PCR反应条件)为优选方案的TCRP1启动子区CpG岛测序检测体系,并成功检测了A549、H1299、H460、Huh-7细胞株和2例患者肿瘤组织标本。结论成功建立可用于TCRP1启动子区CpG岛测序的反应体系。     

恶性血液病细胞株中IEX-1基因启动子区CpG岛甲基化状态的初探

本研究探讨基因IEX-1启动子区CpG岛甲基化状态的改变及其与恶性血液病发生的相关性.应用MSP的方法检测9种恶性血液病细胞系中IEX-1基因启动子区CpG岛甲基化状态,并把经M.sssI酶处理过的正常人外周血单个核细胞中IEX-1 CpG岛甲基化状态作为阳性对照,把正常人外周血单个核细胞中IEX-1 CpG岛甲基化状态作为阴性对照.结果显示:在NB4、Molt4.、Raji细胞系中IEX-1基因启动子区CpG岛呈高甲基化状态;在CA46、CEM、U937、K562、HL-60、Jurkat细胞系中IEX-1基因启动子区CpG岛呈部分甲基化状态;在正常人外周血单个核细胞中IEX-1基因启动子区CpG岛呈非甲基化状态;经M.sssI酶处理过的正常人外周血单个核细胞中IEX-1基因启动子CpG岛呈高甲基化状态.结论:IEX-1基因启动子区CpG岛甲基化状态的改变与恶性血液病有一定的相关性.     

脐血CD34＋细胞和外周血单个核细胞中HOXB4基因表达及其启动子区CpG岛甲基化状态的研究

本研究旨在通过检测脐血CD34＋细胞和正常人外周血单个核细胞（PBMNC）中HOXB4基因表达水平及其启动子区CpG岛的甲基化水平,初步探讨造血系统中HOXB4基因的表达水平与其启动子区甲基化的相关性。采用半定量RT—PCR检测脐血CD34＋细胞和PBMNC中HOXB4基因的表达,应用亚硫酸氢盐测序法检测这两种细胞中HOXB4基因启动子区CpG岛的甲基化位点。结果发现,CD34＋细胞高表达HOXB4,HOXB4基因启动子区CpG岛未发生甲基化;PBMNc不表达HOXB4,HOXB4基因启动子区在ATG上游-129bp的C碱基发生甲基化。结论：HOXB4基因启动子甲基化程度是其基因表达水平的负性调节机制之一。HOXIM在CD34＋细胞中的高表达与其基因启动子低甲基化有关,而HOXB4在PBMNC中的基因沉默则可能与其启动子区的甲基化密切相关。初步筛选出的HOXB4基因启动子区CpG岛甲基化位点,为后续研究奠定了基础,也为扩增造血祖细胞提供一条新途径。     

MS-FLAG, a novel real-time signal generation method for methylation-specific PCR

BACKGROUND: Aberrant promoter methylation is a major mechanism for silencing tumor suppressor genes in cancer. Detection of hypermethylation is used as a molecular marker for early cancer diagnosis, as a prognostic index, or to define therapeutic targets for reversion of aberrant methylation. We report on a novel signal generation technology for real-time PCR to detect gene promoter methylation. METHODS: FLAG (fluorescent amplicon generation) is a homogeneous signal generation technology based on the exceptionally thermostable endonuclease PspGI. FLAG provides real-time signal generation during PCR by PspGI-mediated cleavage of quenched fluorophores at the 5' end of double-stranded PCR products. Methylation-specific PCR (MSP) applied on bisulfite-treated DNA was adapted to a real-time format (methylation-specific FLAG; MS-FLAG) for quantifying methylation in the promoter of CDKN2A (p16), GATA5, and RASSF1. We validated MS-FLAG on plasmids and genomic DNA with known methylation status and applied it to detection of methylation in a limited number of clinical samples. We also conducted bisulfite sequencing on these samples. RESULTS: Real-time PCR results obtained via MS-FLAG agreed with results obtained via conventional, gel-based MSP. The new technology showed high specificity, sensitivity (2-3 plasmid copies), and selectivity (0.01% of methylated DNA) on control samples. It enabled correct prediction of the methylation status of all 3 gene promoters in 21 lung adenocarcinoma samples, as confirmed by bisulfite sequencing. We also developed a multiplex MS-FLAG assay for GATA5 and RASSF1 promoters. CONCLUSION: MS-FLAG provides a new, quantitative, high-throughput method for detecting gene promoter methylation and is a convenient alternative to agarose gel-based MSP for screening methylation. In addition to methylation, FLAG-based real-time signal generation may have broad applications in DNA diagnostics.     

亚硫酸氢盐测序法DNA甲基化标记筛查技术的改进研究

目的 改进DNA亚硫酸氢盐测序法(bisulfite genomic sequencing,BGS),建立一种简便快速的甲基化标记筛查技术.方法 基因组DNA在亚硫酸氢盐处理、脱盐纯化后直接进入碱性的PCR体系,通过延长预变性时间完成修饰过程,然后进行常规亚硫酸氢盐PCR(bisulfite-PCR,BSP)扩增;首轮扩增产物再用5'端加有高GC标签序列的引物进行2次扩增,达到调整GC含量和直接测序的目的 .同时用传统和改进BGS法检测3T3-L1细胞肿瘤坏死因子α(TNF-α)基因和Hela细胞雄激素受体基因启动子的甲基化情况,以评估改进方案的可行性.并用Alu序列实时定量BSP技术比较传统和改进BGS法的灵敏度.结果 无论是高甲基化还是低甲基化片段,改进的BGS法均可实现BSP产物的直接测序,结果与传统法一致.改进法修饰的DNA转化率达到100%,特异度＞93.75%,灵敏度显著高于传统方法(t=2.978 2,P＜0.05),并有良好的重复性.结论 改进后的BGS方法简单灵敏,可用于甲基化标记的快速筛查.     

甲基化特异性PCR在原发性肝细胞癌p16INK4A基因甲基化检测中的应用

目的设计一种将亚硫酸氢化测序PCR和甲基化特异性PCR相结合的巢式PCR技术，即BS—MSP技术，对原发性肝细胞癌手术切除组织中p16INK4A甲基化情况进行检测。方法基因组DNA经亚硫酸氢化修饰后，首先通过亚硫酸氢化测序PCR评估模板的质量，然后再分别用甲基化和非甲基化特性PCR分析基因的甲基化状态，并将所得的扩增产物进行测序验证。结果在40例HBV感染的肝细胞癌中，有3例（7．5％）因模板质量原因无法检测，其余37例标本中p16INK4A基因甲基化发生率为78％，测序结果证实了所用方法的可行性。结论BS-MSP技术对于肿瘤发生过程中基因甲基化的研究，以及临床诊断方面都具有一定的应用价值。     

新型高通量肺癌相关基因甲基化检测方法的建立

目的 建立一种包含甲基化标准品的新型高通量肺癌相关基因的甲基化检测系统.方法 2009年3-6月上海交通大学医学院附属胸科医院经病理学和影像学确认的非小细胞肺癌患者8例,其中男7例,女1例,平均年龄(57±11)岁,手术后留取肺癌组织及外周血.男性健康志愿者1名,年龄35岁,抽取外周血20 ml,用以分离单个核细胞提取DNA制备质粒.对7个肺癌相关基因的启动区进行克隆,用各基因的特异性引物对克隆到质粒中的各基因片段再次进行扩增,PCR产物用甲基化酶M.sss Ⅰ和亚硫酸盐处理.通过设计3'末端CpGpCpG探针来识别甲基化模板,并经最佳连接酶、最佳退火温度及连接温度的选择,建立一套多重连接PCR体系,最后运用液相芯片平台对扩增的标准品和临床标本进行检测.利用甲基化特异性PCR检测新系统的可靠性.结果 成功的构建了7个基因的甲基化和非甲基化标准品,并建立了多重PCR偶联液相芯片的快速检测系统,p16INK4A、APC、DAPK、RARβ、RASSF1 A、MGMT和GSTP1甲基化标准品的荧光信号值分别为863、909、703、701、901、1 060和885,与非甲基化标准品区分明显.抽提8例患者的肺癌组织DNA,对其中检测出阳性频率较高的基因进行甲基化特异性PCR,产物电泳结果 与新建甲基化检测系统检测结果 完全一致.结论 本研究建立的新型检测系统能同时准确地检测7个基因甲基化状态,有望应用于临床标本的检测.     

Microarray-based method to analyze methylation status of E-cadherin gene in leukemia

BACKGROUND: Aberrant DNA methylation of the CpG sites of the tumor suppressor gene is closely associated with carcinogenesis. Recently, several studies have indicated the aberrant methylation of E-cadherin gene could be a potential marker for leukemic patients. METHOD: We used bisulfite-modified DNA as a template for PCR amplification, resulting in conversion of unmethylated, but not methylated, cytosine into thymine within CpG islands of interest. The amplified product containing a pool of DNA fragments with altered nucleotide sequences was then hybridized with an oligonucleotide-based microarray. Five sets of oligonucleotide probes were designed to detect the methylation patterns of E-cadherin gene CpG islands in leukemia samples. The results were further validated by methylation-specific PCR (MSP). RESULTS: We found that all leukemia samples were methylated at different levels within the target sequences. The specific regions (the CpG sites #16-19 and #20-22) were revealed as hotspots for methylation in leukemic patients. These results showed that the microarray assay could successfully detect methylation changes of E-cadherin gene in leukemia quantitatively. CONCLUSION: The oligonucleotide-based microarray can be a quick and reliable tool to map methylation status in CpG islands. This established microarray could be potentially useful for clinical researches and diagnosis.     

丙戊酸钠协同5-氮-2'-脱氧胞苷对U266细胞RASSF1A基因表达调控的影响

目的 探讨DNA甲基转移酶抑制剂5-氮-2'-脱氧胞苷(5-Azs-CdR)联合组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸钠(VPA)对人多发性骨髓瘤细胞株U266细胞中Ras相关区域家族1基因(RASSF1)的表达调控以及对细胞生物学活性的影响.方法 5-Aza-CdR、VPA单独或联合干预U266细胞,甲基化特异性PCR(MS-PCR)法和实时荧光定量-PCR(RQ-PCR)法检测药物干预前后RASSF1A基因甲基化状态和RASSF1A mRNA的表达;MTT法检测细胞增殖活性;流式细胞术分析细胞凋亡及细胞周期的改变.结果 未经药物处理的U266细胞检测到RASSF1A基因启动子区域的高甲基化,RASSF1A基因微弱表达,5-Aza-CdR可逆转RASSF1A基因CpG岛高甲基化.诱导U266细胞RASSF1A基因呈剂量依赖性表达(P<0.05),VPA不能诱导U266细胞RASSFlA基因表达,联合用药组U266细胞RASSF1A mRNA的表达明显增强(P相似文献   

重型β地中海贫血γ珠蛋白基因启动子区甲基化状态

本研究旨在通过对广西省重型β地中海贫血患者和正常人外周血中γ珠蛋白基因启动子区CpG岛的甲基化位点的确认和对各个CpG位点甲基化率在重型β地中海贫血患者与正常人之间的差异性分析,初步筛选出可能影响γ珠蛋白表达的主要甲基化位点。采用重亚硫酸盐测序法修饰,递降PCR扩增,最后对PCR产物进行DNA克隆测序,得到目的片段中每个CG位点的甲基化情况,定量检测甲基化的确切位置与程度。结果表明:重型β地中海贫血患者与正常人γ珠蛋白基因启动子区存在4个CpG甲基化位点,在序列中分别位于28、122、231和234bp,均呈高度甲基化,其中122和231 bp位点甲基化率明显低于正常对照组,差异均有统计学意义。28和234 bp位点甲基化率与正常对照组均无显著性差异。结论:证实γ基因启动子区存在甲基化位点、明确位点位置且经定量分析证实无论地中海贫血患者还是正常人各个甲基化位点均呈高甲基化状态;初步筛选出影响γ珠蛋白表达的主要位点可能在122和231 bp,为后续通过调节γ珠蛋白的表达缓解重型β地中海贫血的临床症状、靶向基因治疗研究提供了实验依据。     

Concomitant PIK3CA amplification and RASSF1A or PAX6 hypermethylation predict worse survival in gastric cancer

ObjectivesA large number of genetic and epigenetic alterations have been found in gastric cancer, but there is remarkably little consensus on the value of individual biomarker in diagnosis and prognosis of this cancer. This study was designed to illustrate the value of PIK3CA amplification in combination with promoter methylation of RASSF1A and PAX6 genes in early diagnosis and prognosis of gastric cancer.Design and methodsUsing real-time quantitative PCR, quantitative methylation-specific PCR (Q-MSP), and methylation-specific PCR (MSP) assays, we examined PIK3CA amplification and promoter methylation of RASSF1A and PAX6 genes in a cohort of gastric cancers, and explored the association of various (epi)genotypes with clinical outcomes of gastric cancer patients.ResultsWe demonstrated that PIK3CA gene was specifically amplified in gastric cancers, but not in normal gastric tissues. Moreover, frequent methylation of RASSF1A and PAX6 was also found in gastric cancers. Given the patients harboring diverse (epi)genotypes, we thus investigated the effect of various (epi)genotypes on poor prognosis in gastric cancer. The data showed that concomitant PIK3CA amplification and RASSF1A or PAX6 methylation were closely associated with poor clinical outcomes, particularly survival, as compared to other (epi)genotypes in gastric cancer.ConclusionsWe found frequent PIK3CA amplification and promoter methylation of RASSF1A and PAX6 genes in gastric cancers, and demonstrated that concomitant PIK3CA amplification and promoter methylation in any one of these two genes were significantly associated with worse survival in gastric cancer. Collectively, such (epi)genotypes may be strong and independent poor prognostic factors for gastric cancer patients.