DNA甲基化及其抑制剂研究进展

甲基化是真核细胞DNA正常的修饰方式,它由DNA甲基转移酶催化发生,但异常甲基化是肿瘤发生的重要因素,例如,甲基化引起C→T突变,高甲基化抑制抑癌基因表达等,因此,以5氮杂脱氧胞苷为代表的DNA甲基转移酶抑制剂是一类前景看好的癌变抑制药,本全面总结了甲基化影响的基因,现有研究开发的甲基化抑制剂类型,以及甲基转移酶结构和DNA甲基化检测方法等。     

DNA甲基化对基因表达的影响及其在衰老过程中的表现

DNA甲基化是真核细胞基因组重要修饰方式之一,参与基因的表达调控。由甲基化结合蛋白参与的复合体在抑制基因表达中发挥着重要作用。DNA甲基化表型的维持需要DNA甲基转移酶以催化“半甲基化”DNA的甲基化。细胞在增龄过程中甲基化水平明显降低,对该过程的基因表达可能具有一定的调控作用。     

DNA甲基化与基因转录抑制

DNA甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,调节着机体许多生物学过程。DNA甲基化由DNA甲基转移酶催化 ,在多种调节因子的参与下,与组蛋白修饰相互作用,抑制基因转录,导致基因沉默。探讨DNA甲基化与基因转录抑制之间的关系,对许多人类疾病的研究具有重要意义。     

启动子区5′CpG岛去甲基化对人结肠癌细胞生物学表型的影响

目的:探讨DNA启动子区5′CpG岛甲基化状态与人结肠癌RKO细胞增殖凋亡等生物学特征的关系。方法:应用特异性DNA甲基转移酶(DNMTs)抑制剂-5-氮-2′-脱氧胞苷(5-Aza-2′-deoxycytidine,5-Aza-CdR)处理肠癌RKO细胞72h,甲基化特异性PCR(methylation-specificPCR,MSP)及DNA测序法分析p16/CDKN2基因CpG岛甲基化状态;MTT、FCM、荧光染色及透射电镜检测启动子区去甲基化后细胞生长、形态和细胞周期凋亡的影响。结果:DNMTs抑制剂能较好地逆转启动子区胞嘧啶甲基化状态;CpG岛去甲基化后能明显地抑制肠癌细胞的生长,增加细胞群体倍增时间(P<0.01),诱导肠癌细胞凋亡,影响肠癌细胞周期分布,并具有良好的量效依赖关系。结论:通过逆转CpG岛高甲基化能有效地抑制肠癌细胞增殖,为临床治疗大肠癌提供新的作用靶点。     

启动子区5′CpG岛去甲基化对人结肠癌细胞生物学表型的影响

目的：探讨DNA启动子区5′CpG岛甲基化状态与人结肠癌RKO细胞增殖凋亡等生物学特征的关系。方法： 应用特异性DNA甲基转移酶（DNMTs）抑制剂-5-氮-2′-脱氧胞苷（5-Aza-2′-deoxycytidine，5-Aza-CdR）处理肠癌RKO细胞72 h，甲基化特异性PCR（methylation-specific PCR,MSP）及DNA测序法分析p16/CDKN2基因CpG岛甲基化状态；MTT、FCM、荧光染色及透射电镜检测启动子区去甲基化后细胞生长、形态和细胞周期凋亡的影响。 结果： DNMTs抑制剂能较好地逆转启动子区胞嘧啶甲基化状态；CpG岛去甲基化后能明显地抑制肠癌细胞的生长，增加细胞群体倍增时间（P<0.01），诱导肠癌细胞凋亡，影响肠癌细胞周期分布，并具有良好的量效依赖关系。 结论： 通过逆转CpG岛高甲基化能有效地抑制肠癌细胞增殖，为临床治疗大肠癌提供新的作用靶点。     

DNA的甲基化修饰与DNA甲基转移酶

组织特异的 DNA甲基化谱是哺乳动物基因组的显著特征。DNA的甲基化修饰参与基因表达调控、发育调节、基因组印迹和 X染色体灭活等诸多重要生物学过程。大多数印迹基因可以调节胚胎的生长和发育。印迹功能的紊乱将导致发育异常及死胎。基因组范围内的广泛的去甲基化及随后发生的重新甲基化 ,可能使胚胎消除其亲本特异的甲基化谱 ,从而进入正常发育程序。DNA甲基化异常与肿瘤等疾病有关。肿瘤细胞的总体甲基化水平比正常细胞低 ,但是伴有某些 Cp G岛甲基化程度增高。抑癌基因启动子的异常甲基化和癌基因的去甲基化均影响肿瘤发生发展过程。哺乳动物 DNA甲基化谱的建立和维持需要维持 DNA甲基化的甲基转移酶和 DNA重新甲基转移酶。     

DNA的甲基化修饰与DNA甲基转移酶

组织特异的DNA甲基化谱是哺乳动物基因组的显特征。DNA的甲基化修饰参与基因表达调控、发育调节、基因组印迹和X染色体灭活等诸多重要生物学过程。大多数印迹基因可以调节胚胎的生长和发育。印迹功能的紊乱将导致发育异常及死胎。基因组范围内的广泛的去甲基化及随后发生的重新甲基化,可能使胚胎消除其亲本特异的甲基化谱,从而进入政党发育程序。DNA甲基化异常与肿瘤等疾病有关。肿瘤细胞的总体甲基化水平比正常细胞低,但是伴有某些CpG岛甲基化程度增高。抑菌基因启动子的异常甲基化和癌基因的去甲基化均影响肿瘤发生发展过程。哺乳动物DNA甲基化谱的建立和维持需要维持DNA甲基化的甲基转移酶和DNA重新甲基转移酶。     

CK2介导的Dnmt3 a磷酸化对DNA甲基化模式的调控

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,需通过重新合成DNA甲基转移酶来完成。利用质谱和磷酸化特异性Dnmt3a抗体,Deplus等证明CK2磷酸化内源性Dnmt3a靠近PWWP结构域中的两个关键残基,从而下调Dnmt3a酶对DNA甲基化的能力。全基因组DNA甲基化分析表明,CK2主要调控几个重复的CpG甲基化,最主要的是Alu SINEs。这种调制可以直接归因于CK2介导的Dnmt3a的磷酸化。 CK2介导的磷酸化需要Dnmt3a酶定位于异染色质。该研究表明磷酸化是DNA从头甲基转移酶功能的调控模式,还揭示了一种重复元件甲基化的调控机制,从而有助于了解DNA甲基化模式的起源。     

DNA甲基化与系统性红斑狼疮的相关性研究进展

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种严重的全身性自身免疫性疾病,其发病机制及病因尚不十分明确,目前普遍认为的病因包括遗传学、表观遗传学、免疫学及环境因素等。DNA甲基化是重要的表观遗传学修饰,目前已经证明DNA甲基化异常在SLE发病机理中发挥重要作用。本文从DNA甲基转移酶诱发的DNA甲基化异常、T/B细胞DNA甲基化异常、X染色体异常DNA甲基化以及紫外线导致的异常DNA甲基化几个方面,综述DNA甲基化与SLE的相关性研究进展。     

甲基化异常造成的出生缺陷研究进展

DNA甲基化是在DNA甲基化转移酶(DNMT)的催化下,将甲基引至DNA链上的胞嘧啶,是表观遗传学的一个范畴。DNA甲基化过程如果出现异常,则会引起一些出生相关的疾病,如脆性X染色体综合征、Rett综合征,ICF综合征等,本文对其所产生的基因突变进行了分析,并对DNA甲基化异常与出生缺陷相关疾病提出预防措施。     

TET蛋白家族在中枢神经系统中的作用

正表观遗传(epigenetics)的调控机制主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控。其中DNA甲基化(DNA methylation)在胚胎发育、遗传印记、X染色体失活等过程中具有重要意义。DNA甲基化是在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)作用下的一种相对稳定的表观遗传调控机制,可随DNA的复制遗传给下一代,在人类     

DNA甲基化、组蛋白去乙酰化与基因表达抑制

DNA甲基化是指由S．腺苷甲硫氨酸（SAM）提供甲基基团。在DNA甲基转移酶（DNA methyltransferases,DNMTs）的作用下,将CpG二核苷酸的胞嘧啶（C）甲基化为5-甲基化胞嘧啶（5-mC）的一种化学反应。DNA甲基化是调节基因转录表达的一种重要的表遗传的修饰方式。一些抑癌基因由于启动子的甲基化而使该基因表达失活从而导致肿瘤发生的理论已经被广泛认可。已有研究发现,选择性地结合于甲基化DNA的特异性的转录抑制子MeCP2（methyl-CpG binding protein2）,即甲基化CpG结合蛋白（methyl-CpG binding proteins）,与组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,HDAC）在细胞中共存于一个复合物中心。因而有理由认为DNA甲基化调节基因表达与组蛋白去乙酰化之间有密切的关系。     

CXXC1对表观修饰的作用

CXXC1是CXXC锌指蛋白因此又被称为Cfp1。它是一种表观调节子,调控组蛋白和DNA甲基化。Cfp1参与哺乳动物胚胎形成、细胞分化等过程的调节。Cfp1通过调控DNA甲基转移酶1(DNMT1)蛋白维持胞嘧啶甲基化。Cfp1作为组蛋白H3K4甲基转移酶Set1的组成单位与未甲基化的Cp G岛结合定位H3K4me3到染色质上,从而调控染色质的结构。敲除Cfp1的胚胎干细胞中胞嘧啶甲基化和组蛋白H3K4me3水平的降低导致异染色质的水平降低。     

甲基化CpG结合蛋白家族研究进展

甲基化CpG结合蛋白家族是一类能与甲基化CpG岛特异性结合并相互作用的蛋白质，它们具有共同的甲基化CpG结合域(methyl-CpG-binding domain , MBD)，并与组蛋白去乙酰化酶、组蛋白乙酰化酶、组蛋白甲基化酶和DNA甲基转移酶有着广泛的联系，将DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质构象改变紧密联系起来，在X染色体失活、印记基因沉默和肿瘤细胞抑癌基因沉默中发挥关键性的枢纽作用。本文综述了甲基化CpG结合蛋白家族的研究历史和最新的一些研究进展以及它们在基因抑制中所起的重要作用。     

甲基CpG结合蛋白2与 Rett综合征

DNA甲基化转录抑制的机制之一是通过在甲基化DNA上结合上特异的转录抑制因子(repressors)发挥作用的,这种转录抑制因子即为甲基CpG结合蛋白(MeCP).现已发现了多种甲基CpG结合蛋白,如MeCP1和MeCP2等,本文主要介绍MeCP2的研究状况及与Rett综合征的关系     

肿瘤低氧微环境对DNA及组蛋白甲基化的影响

肿瘤细胞的表观遗传修饰受低氧条件的影响,DNA甲基化和组蛋白甲基化是表观遗传调控肿瘤的两种方式。低氧对DNA甲基化的影响可能通过DNA甲基化供体水平的变化、DNA甲基转移酶的活性的改变以及DNA去甲基化过程来实现。组蛋白去甲基化酶在组蛋白甲基化过程中发挥了重要作用,低氧微环境下组蛋白去甲基化酶表达的改变是影响组蛋白甲基化过程的重要原因。深入研究低氧对表观遗传调控肿瘤的影响的分子机制,为临床治疗肿瘤提供帮助。     

Lipofectamine2000降低HeLa细胞系中DNMT1的表达

正DNA甲基化是一种非常重要的表观遗传修饰,在基因的表达调控、基因组的稳定性和发育过程中都发挥着重要的作用~([1])。DNA甲基化的维持由DNA甲基化转移酶家族成员DNA甲基转移酶1(DNMT1)催化完成。DNA甲基化水平的改变,通常与DNMT1密切相关~([3-4])。而Lipofectamine2000是一种常用的阳离子脂质体转染试剂,广泛地应用于特定基因的表达和敲低对细胞影响的研究。而阳离子脂质体对细胞有一定的毒性作用~([5])。转染试剂Lipofectamine2000会影响     

DNA甲基化的研究方法学

随着胚胎学和肿瘤学基础研究的迅速发展,DNA甲基化作为基因表遗传学(epigenetics)的重要机制之一,受到越来越多的关注。对于DNA甲基化的研究,目前有很多方法,大致可以分为两类:一类是从DNA甲基转移酶(DNMTs)的角度,另一类是从DNA甲基化水平的角度进行研究,后者又分为总体DNA甲基化水平和特异基因序列DNA甲基化水平的检测。     

甲基CpG结合蛋白2与Rett综合征

DNA甲基化转录抑制的机制之一是通过在甲基化DNA上结合上特异的转录抑制因子（repressors)发挥作用的，这种转录抑制因子即为甲基CpG结合蛋白（MeCP)。现已发现了多种甲基CpG结合蛋白，如MeCP1和MeCP2等，本主要介绍MeCP2的研究状况及与Rett综合征的关系。     

DNA甲基化的研究方法学

随着胚胎学和肿瘤学基础研究的迅速发展，DNA甲基化作为基因表遗传学(epigenetics)的重要机制之一，受到越来越多的关注。对于DNA甲基化的研究，目前有很多方法，大致可以分为两类：一类是从DNA甲基转移酶(DNMTs)的角度，另一类是从DNA甲基化水平的角度进行研究，后者又分为总体DNA甲基化水平和特异基因序列DNA甲基化水平的检测。