DNA甲基化的分析与状态检测

DNA甲基化是指由甲基转移酶介导，以S-腺苷-L-甲硫氨酸为甲基供体，在胞嘧啶5位碳原子上加入一甲基基团，使之变成5-甲基胞嘧啶的化学反应。DNA甲基化是最常见的复制后调节方式之一，在基因表达调控、发育调节、基因组印迹等方面发挥重要作用，与某些肿瘤和遗传病的发生密切相关。CpG甲基化作用已成为阐明正常和病理基因表达现象的重要机制，因而成为当前分子生物学的研究热点之一，近年来，DNA甲基化检测技术有了很大的发展和完善。在此，本文按DNA甲基化检测的目的对DNA甲基化分析检测的技术方法的原理和特点作简要综述。     

肿瘤基因启动子区异常甲基化与肿瘤的发生

肿瘤的发生和发展是一个与多基因、多步骤的致癌因素相关的复杂过程,包括了原癌基因及肿瘤抑制基因的改变、错配修复基因的突变、DNA甲基化和微卫星不稳定性。癌基因的低甲基化与抑癌基因的高甲基化在肿瘤发生、发展中的基因表达调控、基因结构的稳定等方面发挥重要作用。DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶的催化下,以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,将甲基转移到特定碱基上的过程。甲基化异常被认为是肿瘤的一个特征,是基因组中一种重要的表观遗传修饰,与肿瘤的发生、浸润及转移相关。基因局部甲基化模式的改变已成为令人瞩目的研究领域。本文就DNA甲基化及肿瘤基因启动子区甲基化研究的相关进展作简要综述。     

DNA甲基化与肿瘤(综述)

DNA甲基化是哺乳类动物遗传外修饰的重要调控方式,也是脊椎动物DNA惟一的自然化学修饰方式.它在基因突变,基因表达调控,细胞增殖、分化、发育,基因印记等方面起着重要作用,与肿瘤发生和演进有密切联系.大量实验表明,在肿瘤的发生和发展中存在DNA甲基化水平和模式的紊乱,DNA甲基化异常可通过影响染色质结构以及癌基因和抑癌基因的表达而参与肿瘤的形成.因而研究DNA甲基化与肿瘤的关系成为当前分子生物学的热点之一.……     

表基因组学(epigenomics)

指在基因组水平研究与基因表达调控相关的修饰作用的专门领域。所涉及的修饰作用主要是DNA甲基化作用和染色质的乙酰化作用、甲基化作用或磷酸化作用。DNA甲基化的主要靶点是 5’ -CpG - 3’中的C(胞嘧啶 ) ,甲基化后不改变序列顺序和密码 ,但可改变基因转录状态。染色质由核小体集合而成。核小体由DNA绕着组蛋白8面体 (由组蛋白H3、H4、2个 2A和 2B二聚体形成 )所组成。核小体中这些组蛋白末端突出 ,可发生多种修饰作用。表基因组学(epigenomics)@方福德!100005北京$中国医学科学院基础医学研究所…     

基质金属蛋白酶（MMPs）基因异常甲基化与肿瘤

基质金属蛋白酶（Matrix Metalloproteinases,MMPs）是锌离子依赖内肽酶家族,几乎在人类所有肿瘤中均表达增高,并且与肿瘤转移和预后不良有关。DNA甲基化是表观遗传学的研究热点之一,是调节基因表达的重要机制。已有大量研究发现肿瘤抑制基因高甲基化与人类肿瘤中的发生发展有密切关系,然而促癌基因的低甲基化却少有相关研究。研究发现结肠癌、胰腺癌、前列腺癌、淋巴瘤中相关MMPs表达增高与DNA低甲基化有关。因此提出低甲基化可能是调节MMPs表达,促进肿瘤侵袭和转移的一个重要因素。     

SOCS-1基因启动子区甲基化与胃癌的关系

[目的]探讨细胞因子信号转导抑制分子-1（SOCS-1）基因启动子区甲基化在胃癌发生和发展过程中的意义。[方法]收集南京市原发性胃癌患者102例为胃癌组;采用1：1病例-对照研究方法,随机选取非消化系统疾病、非肿瘤患者102例为对照组。取外周血提取DNA,采用甲基化特异性PCR检测胃癌组及对照组外周血DNASOCS-1基因启动子区甲基化状态。[结果]胃癌组SOCS-1基因启动子区甲基化率为38.24％（39／102）,对照组为12.75％（13／102）。两组OR=4.2381（95％CI：2.0924-8.5840）。两组中年龄及性别亚组问的甲基化率差异均无统计学意义（P〉0.05）。[结论]SOCS-1基因启动子区异常甲基化可能是肿瘤特异性的,在胃癌的发生、发展中可能具有一定的作用。     

妇科肿瘤表遗传学研究进展

表遗传主要包括组蛋白乙酰化和DNA甲基化两种主要形式 ,目前认为组蛋白乙酰化和DNA低甲基化可促进基因表达 ,而组蛋白去乙酰化和DNA高甲基化可抑制基因表达。肿瘤组织中存在着基因组普遍的低甲基化和局部区域的过甲基化现象 ,DNA甲基化是肿瘤抑制基因失活的第三种机制 ,妇科肿瘤的形成与基因的表遗传明显相关     

DNA甲基化与肝癌关系研究进展

DNA甲基化是哺乳动物最常见的表观遗传学修饰方法之一,它能调控正常基因的表达、维持染色体的完整性,是调节DNA重组的关键环节,具有重要的生物学意义。DNA甲基化是肿瘤抑癌基因的沉默机制之一,普遍存在于所有基因类型,当正常甲基化过程发生异常变化时,会引起机体的一系列分子改变导致肿瘤的发生。DNA甲基化异常在肝癌的发生中发挥了重要作用,且与肝癌的进展与转移也存在相关性,但是其具体机制仍有待进一步研究阐明。本文就DNA甲基化与肝癌关系的研究进展及其可能的作用机制进行了总结,并对DNA甲基化抑制剂作为潜在抗癌药物的可能性进行了探讨,同时为肝癌的早期诊断与治疗提供新的研究思路。     

DNA甲基化与表型效应及环境因素相互关系

DNA甲基化作为表观遗传现象的分子基础由Holliday和Pugh于20世纪70年代发现[1]。表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传改变,这些信息能经有丝分裂和减数分裂在细胞和个体世代间传递,而不借助于DNA序列的改变,即表观遗传是非DNA序列差异的核遗传[2-3]。DNA甲基化是表观遗传学重要改变之一。研究表明,除遗传机制外,环境因素还可通过表观遗传机     

DNA甲基化在卵巢癌中的研究进展

卵巢癌是妇科常见恶性肿瘤之一,病死率居妇科肿瘤之首.因早期多无明显症状体征且缺乏敏感和特异的筛选手段,70％以上的患者发现时已为晚期,多伴有腹水、盆腹腔广泛转移,恶性程度高,预后极差,故卵巢癌的早发现早诊断在提高生存率方面显得尤为重要.近年表观遗传学的研究进展迅速,在卵巢癌发生发展治疗等方面具有重要的指导意义,为卵巢癌的早期诊断、优化治疗、改善预后指明新方向.DNA甲基化是最常见也是目前研究最清楚的表观遗传修饰形式,能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,调控基因表达,在肿瘤的发生发展中扮演重要角色.就DNA甲基化在卵巢癌表观遗传学中的研究进展作一综述.     

DNA methylation: a marker for carcinogen exposure and cancer risk

Cancers arise as a consequence of multiple genetic and epigenetic alterations. Many genes aberrantly methylated in cancers have been identified in recent years, and their use in cancer diagnosis and therapy is currently under investigation. During our genome-wide screening for a novel tumor-suppressor gene in gastric cancers, we found that only a small amount of aberrant methylation was present, even in non-cancerous gastric mucosae. A subsequent large-scale analysis of the gastric mucosae of healthy individuals and gastric cancer patients using quantitative methylation-specific PCR (qMSP) revealed that Helicobacter pylori infection potently induced aberrant DNA methylation in non-cancerous gastric mucosae and that these high methylation levels can decrease following cessation of the H. pylori infection. Helicobacter pylori infection induced the methylation of specific genes among 48 genes that can be methylated in gastric cancer cell lines. Most importantly, the methylation levels in the gastric mucosae of individuals without H. pylori infection correlated with their risk of gastric cancer. These findings show that a field for cancerization is formed by H. pylori infection and that this field can be measured using DNA methylation as a marker. The concept of an “epigenetic field for cancerization” has been also demonstrated for colon and breast cancers, and it is possibly present for other cancers and other diseases. Applied knowledge of epigenetic changes in human diseases has now started to make an impact on the prevention, diagnostics, and therapeutics of these diseases.     

5-氮杂胞苷对DKK3去甲基化及对SGC7901胃癌细胞增殖的影响

目的 研究5-氮杂胞苷对SGC7901胃癌细胞DKK3基因启动子去甲基化对细胞增殖及凋亡的影响。 方法 采用5-氮杂胞苷处理SGC7901胃癌细胞,以未行5-氮杂胞苷处理的SGC7901胃癌细胞为对照,比较DKK3基因启动子甲基化改变及细胞增殖曲线、细胞增殖及凋亡的差异。 结果 SGC7901胃癌细胞DKK3基因启动子在5-氮杂胞苷作用前呈甲基化状态,作用后呈未甲基化状态,表明5-氮杂胞苷对SGC7901胃癌细胞DKK3基因启动子具有去甲基化作用。5-氮杂胞苷作用后的SGC7901胃癌细胞G₀/G₁期比例、PI和凋亡率均显著高于作用前SGC7901胃癌细胞(均P<0.05),S期和G₂/M期显著低于作用前SGC7901胃癌细胞(均P<0.05)。 结论 DKK3基因可能具有抑癌基因作用,5-氮杂胞苷对SGC7901胃癌细胞DKK3基因启动子的去甲基化可促进细胞凋亡并抑制其增殖。     

DNA methylation: an epigenetic process of medical importance

Methylation of CpG dinucleotides is an epigenetic mechanism involved in the regulation of gene expression in mammals. The patterns of CpG methylation are specie and tissue specific. The biological machinery of this system comprises a variety of regulatory proteins including DNA methyltransferases, putative demethylases, methyl-CpG binding proteins, histones modifying enzymes and chromatin remodeling complexes. DNA methylation maintains gene silencing and participates in normal development, genomic imprinting and X chromosome inactivation. In contrast, alterations in DNA methylation participate in the induction of some human diseases, especially those involving developmental defects and tumorigenesis. This review summarizes the molecular aspects of DNA methylation and its implications in cancer and other human diseases in which this epigenetic mechanism has been involved. Our understanding of the epigenetic changes that occur in human diseases will be very important for future management. Changes in the patterns of methylation can be used as markers in cancer and their potentially reversible state creates a target for therapeutic strategies involving specific gene re-activation or re-silencing.     

IL-10基因启动子区CpG岛甲基化与宫颈癌的相关性研究

目的:探讨IL-10基因启动子甲基化与HPV感染导致宫颈癌的相关性。方法:采用PCR和甲基化特异性PCR(MSP)分别检测宫颈癌49例、癌前病变50例(19例CIN1、10例CIN2、21例CIN3)及正常对照50例宫颈组织中HPV16及IL-10基因启动子甲基化状态,并分析IL-10基因甲基化状态与不同临床病理特征之间的联系。结果:宫颈癌组及癌前病变组IL-10基因甲基化率与对照组比较差异均有统计学意义(P﹤0.05)。宫颈癌组IL-10基因甲基化和HPV16 E7 DNA检测结果有一定的关联性(χ2=20.163,P<0.05,Pearson列联系数r=0.345)。不同年龄、肿瘤组织大小、病理分级、临床分期及有无淋巴结转移和IL-10基因甲基化未见明显关系(P>0.05)。结论:宫颈癌IL-10基因启动子CpG岛甲基化与高危型HPV16感染具有关联性,IL-10基因启动子区低甲基化与宫颈癌发病相关。     

维吾尔族妇女子宫颈癌CCNA1基因甲基化检测

目的:探讨CCNA1基因启动子区域甲基化与维吾尔族妇女子宫颈癌的相关性。方法:采用甲基化特异性PCR(MSP)方法,对40例子宫颈癌患者手术切除肿瘤组织及其40例正常子宫颈组织CCNA1基因启动子区域甲基化进行检测。结果:CCNA1基因在40例子宫颈癌中甲基化率为87.5%,正常子宫颈组织中甲基化率为2.5%,两者比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论:CCNA1基因启动子甲基化与维吾尔族妇女子宫颈癌发生相关。     

Nutritional epigenetics: impact of folate deficiency on DNA methylation and colon cancer susceptibility

The inheritance of information based on gene expression levels is known as epigenetics, as opposed to genetics, which refers to information transmitted on the basis of gene sequence. In contrast to genetic changes observed in cancer, epigenetic changes are gradual in onset and are progressive, their effects are dose-dependent and are potentially reversible. These observations present new opportunities in cancer-risk modification and prevention using dietary and lifestyle factors and potential chemopreventive drugs. In this regard, folate, a water-soluble B vitamin, has been a focus of intense interest because of an inverse association between folate status and the risk of several malignancies (in particular, colorectal cancer) and of its potential ability to modulate DNA methylation. DNA methylation is an important epigenetic determinant in gene expression, in the maintenance of DNA integrity and stability, in chromosomal modifications, and in the development of mutations. Aberrant patterns and dysregulation of DNA methylation are mechanistically related to colorectal carcinogenesis. Folate plays an essential role in one-carbon transfer involving re-methylation of homocysteine to methionine, thereby ensuring the provision of S-adenosylmethionine, the primary methyl group donor for most biological methylation reactions. The portfolio of evidence from animal, human, and in vitro studies suggests that the effects of folate deficiency and supplementation on DNA methylation are gene and site specific, and appear to depend on cell type, target organ, stage of transformation, and the degree and duration of folate depletion.     

焦炉工人周围血细胞p16基因甲基化研究

目的分析焦炉工人周围血细胞中p16基因启动子区CpG岛异常甲基化状态,寻找焦炉工人肺癌辅助筛查的生物标志物。方法以74名男性焦炉工人为接触组,以47名供水厂男性职工为对照组。采集2组人员的班后尿,用高效液相色谱法检测其内暴露指标1-羟基芘(1-OH-Py)的水平;同时采集晨起空腹肘静脉血,分离周围血单个核细胞,用彗星实验检测DNA损伤情况;并提取基因组DNA,用甲基化特异性聚合酶链反应技术检测p16基因启动子区CpG岛甲基化发生情况。结果接触组尿1-OH-Py水平[(0.46±0.12)μmol/mol Cr]和DNA拖尾的Olive尾距[(0.41±0.25)μm]高于对照组[(0.17±0.06)μmol/mol Cr、(0.32±0.12)μm],差异有统计学意义(P<0.05)。接触组p16基因的异常甲基化的检出率(36.49%)高于对照组(4.26%),差异有统计学意义(P<0.01);并且p16基因的异常甲基化检出率随着尿1-OH-Py的水平升高逐渐增加,差异有统计学意义(P<0.01)。结论周围血p16基因异常甲基化可能是焦炉工人肺癌早期筛查有效的生物标志物。