被诊断患有 KMT2A 重排 ( KMT2A -r) 急性淋巴细胞白血病 (ALL) 的 1 岁以下婴儿,尽管接受了强化治疗,但仍面临无法缓解、复发和因白血病死亡的高风险。婴儿 KMT2A -r ALL 母细胞的特征是 DNA 高甲基化。临床前研究表明,DNA 甲基转移酶抑制剂的表观遗传启动会增加化疗的细胞毒性。儿童肿瘤学组试验 AALL15P1 测试了在第 6 天开始化疗之前立即进行 5 天阿扎胞苷治疗的安全性和耐受性,在四个诱导后化疗疗程中,适用于新诊断为 KMT2A -r ALL 的婴儿。治疗耐受性良好,31 名可评估患者中只有 2 名 (6.5%) 出现剂量限制性毒性。外周血单核细胞全基因组亚硫酸盐测序表明,在接受阿扎胞苷治疗 5 天后,87% 的样本的 DNA 甲基化降低。无事件生存率与之前对新诊断婴儿 ALL 的研究结果相似。阿扎胞苷是安全的,可降低 KMT2A -r ALL 婴儿外周血单核细胞的 DNA 甲基化,但加入阿扎胞苷以增强细胞毒性不会影响生存率。Clinicaltrials.gov 标识符:NCT02828358。
DNA甲基化在发展和分化中的基因表达中起着至关重要的作用,以及多发性硬化症,糖尿病,精神分裂症,衰老和癌症等疾病。能够访问大量基因或整个基因组的表观遗传信息的能力,应极大地促进对细胞中基因调节的性质以及细胞与环境之间相互作用的表观依赖性机制的理解。这种能力对于人类表观遗传疾病和辅助繁殖的研究也应具有重要意义。基于微阵列的DNA甲基化分析技术已开发出来以实现这一目标。这些甲基化的OD可以分为三个主要类别的甲基化状态询问:(1)歧视甲基诱导的C至T过渡,(2)通过甲基化敏感限制酶裂解基因组DNA,以及(3)用甲基结合的蛋白质或抗甲基甲基甲基甲基化的甲基甲基甲基化的甲基甲基化蛋白质。这些方法中的每一种都有其自身的局限性。例如,甲基化敏感的限制酶不能询问每个CpG位点,而免疫原理方法无法以任何靶向序列以单碱基分辨率提供甲基化信息。对于基于亚硫酸盐的方法,挑战在于基因组DNA的亚硫酸盐转化后基因组复杂性的降低。特定于目标的探针选择和杂交特异性仍然是主要技术障碍。
胰腺神经内分泌肿瘤 (PNET) 是第二大最常见的胰腺肿瘤。然而,除了涉及多发性内分泌肿瘤 1 (MEN1)、ATRX 染色质重塑基因和死亡结构域相关蛋白基因的突变(约 40% 的散发性 PNET 中存在这些基因突变)之外,人们对其致瘤驱动因素知之甚少。PNET 的突变负担较低,因此表明其他因素可能促使其发展,包括表观遗传调节因子。DNA 甲基化是一种这样的表观遗传过程,它通过 5'甲基胞嘧啶 (5mC) 沉默基因转录,这通常由基因启动子周围富含 CpG 区域的 DNA 甲基转移酶促进。然而,5'羟甲基胞嘧啶是胞嘧啶去甲基化过程中的第一个表观遗传标记,与 5mC 的功能相反,与基因转录有关,尽管其重要性尚不清楚,因为当仅使用常规亚硫酸氢盐转化技术时,它与 5mC 难以区分。基于阵列的技术的进步促进了 PNET 甲基化组的研究,并使 PNET 能够通过甲基化组特征进行聚类,这有助于预测和发现导致肿瘤发生的新的异常调控基因。本综述将讨论 DNA 甲基化的生物学、其在 PNET 发展中的作用以及对预测和发现表观基因组靶向疗法的影响。
摘要:乳头状甲状腺癌(PTC)是最常见的甲状腺恶性肿瘤类型,女性发病率增加。X染色体遗传的特定特征可能与PTC易感性的性别差异有关。这项研究的目的是研究两个X连锁基因,即叉子盒P3(FOXP3)和蛋白质磷酸酶1调节性亚基3F(PPP1R3F)与PTC倾向和性别差异的关联。参加了1006名PTC患者,并参与了相等数量的匹配健康志愿者。RS3761548(FOXP3)和RS5953283(PPP1R3F)的基因分型是使用聚合酶链反应 - 限制性片段长度多态性测定(PCR-RFLP)进行的。使用亚硫酸盐限制分析(COBRA)方法评估FOXP3的甲基化状态。SPSS软件用于统计分析。性别分层分析表明,CA和AA基因型以及FOXP3 RS3761548变体的AR等位基因仅与女性中的PTC倾向有关。此外,在PTC女性患者之间,携带CA和CC基因型以及对照组的PTC女性患者之间观察到Foxp3的启动子基因座的不同甲基化状态。两者揭示的关联都可以通过减少与免疫相关血细胞中报道的FOXP3表达来解释女性的PTC发病率更高。
除草剂利谷隆可对非洲爪蟾(Xenopus Tropicalis)产生内分泌干扰作用,包括从未接触过该污染物的后代。这些影响跨代传递的机制有待进一步研究。在这里,我们研究了大脑和睾丸 DNA 甲基化谱的跨代改变,这些改变是从发育过程中接触到环境相关浓度利谷隆的祖父那里遗传下来的。简化代表性亚硫酸氢盐测序 (RRBS) 揭示了成年雄性 F2 代大脑 (3060 个 DMR) 和睾丸 (2551 个 DMR) 中的许多差异甲基化区域 (DMR)。大脑中参与生长激素 ( igfbp4 ) 和促甲状腺激素信号传导 ( dio1 和 tg ) 的关键基因存在差异甲基化,并与体型、体重、后肢长度和血糖水平的表型改变相关,表明这些甲基化变化可能是利谷隆跨代效应的潜在介质。睾丸 DMR 存在于精子发生、减数分裂和生殖细胞发育所必需的基因( piwil1 、 spo11 和 tdrd9 )中,其甲基化水平与每个曲细精管的生殖细胞巢数量相关,这是精子发生中断的终点。DMR 还存在于调节表观遗传景观的机制(包括 DNA 甲基化)的几个基因中
简介:由CDH1基因编码的E-钙粘着蛋白是与细胞粘附有关的糖蛋白,CDH1的甲基化可以防止有利于肿瘤浸润的蛋白质表达。这项研究研究了从乳腺癌患者的肿瘤和非肿瘤组织中提取的DNA中CDH1的甲基化。此外,通过免疫组织化学分析了E-钙粘蛋白,人表皮生长受体2(HER-2),雌激素受体(ER),孕酮受体(PR)和增殖KI-67(KI-67)的标志物的表达。方法:乳房切除术时诊断为乳腺癌的15名妇女肿瘤和非肿瘤乳腺组织的样本,以分析CDH1甲基化。提取DNA,通过Bisulfite方法修饰,并通过聚合酶链反应(PCR)扩增。通过免疫组织化学评估了E-钙粘蛋白,HER-2,ER,PR和KI-67的表达。结果:所有15例患者在肿瘤组织中均具有CDH1甲基化,而在非肿瘤乳腺组织中有9例CDH1甲基化。免疫组织化学分析表明,一名患者具有E-钙粘蛋白的表达,三个患有HER-2,五个患有ER,六个患有PR,九个患有KI-67。结论:我们的发现表明,CDH1基因甲基化阻止了乳腺肿瘤中的e-钙粘蛋白表达,曾经仅通过免疫组织化学分析测试的九名患者中只有一名显示了该蛋白质。在九名患者中观察到的非肿瘤乳腺组织中CDH1的甲基化可能表明存在浸润的肿瘤细胞或非肿瘤性遗传转化的细胞。
海洋酸化会显着影响牡蛎等海洋钙化剂,保证研究分子机制(如DNA甲基化),这些机制响应环境变化而导致自适应可塑性。然而,在海洋无脊椎动物中,甲基化模块基因表达和可塑性的程度尚未达成共识。在这项研究中,我们研究了PCO 2对基因表达和DNA甲基化的影响,在牡蛎crassostrea virginica中。暴露于30天的对照(572 ppm)或升高的PCO 2(2,827 ppm)后,由成年雌性性腺组织和雄性精子样本产生了整个基因组Bisulfite测序(WGB)和RNA-SEQ数据。尽管在女性(89)和雄性(2,916)中鉴定出差异化甲基化的基因座(DML),但没有差异表达的基因,并且在女性中只有一个差异表达的转录本。然而,基因体甲基化影响了精子中其他形式的基因活性,例如每个基因表达的最大转录本数以及表达的主要转录本的变化。升高的PCO 2暴露增加了男性基因表达变异性(转录噪声),但女性的噪声降低,表明甲基化在基因表达调节中的性别特异性作用。对转录级表达变化或含有DML的基因的功能注释显示,有几个富集的生物学过程可能参与了升高的PCO 2响应,包括凋亡途径和信号转导,以及生殖功能。综上所述,这些结果表明,DNA甲基化可能调节基因表达变异性,以维持升高的PCO 2条件下的稳态,并且可能在海洋无脊椎动物的环境弹性中发挥关键作用。
摘要 印记是哺乳动物正常胚胎发育的关键部分,由确定的亲本来源 (PofO) 差异甲基化区域 (DMR)(称为印记控制区)控制。直接纳米孔测序 DNA 提供了一种检测等位基因甲基化的方法,并克服了甲基化阵列和短读技术的缺点。在这里,我们使用 12 个标准 B 淋巴细胞细胞系的公开纳米孔测序数据来获取人类印记间隔的全基因组图谱。利用测序数据,我们能够对 95% 的人类甲基化组进行分期,并检测出 94% 的先前已充分表征的印记 DMR。此外,我们发现了 42 个新的印记 DMR(16 个生殖系和 26 个体细胞),这些印记 DMR 已使用全基因组亚硫酸盐测序 (WGBS) 数据得到确认。对小鼠 ( Mus musculus )、恒河猴 ( Macaca mulatta ) 和黑猩猩 ( Pan troglo- dytes ) 的 WGBS 数据的分析表明,其中 17 个印记 DMR 是保守的。一些新的印记间隔位于没有已知 DMR 的印记基因内或附近。我们还检测到了细微的亲本甲基化偏差,跨越七个已知印记簇的几千个碱基。在这些区块,高甲基化发生在具有互斥的 H3K36me3 和 H3K27me3 等位基因组蛋白标记的表达等位基因的基因体上。这些结果扩展了我们目前对印记的了解和纳米孔测序的潜力,它仅使用亲本-后代三重奏来识别印记区域,而不是像以前那样需要大量的多代谱系。
摘要背景:孕妇接触空气污染物与多种不良妊娠结局有关,包括复发性流产(RSA)。但其潜在机制仍不清楚。本研究旨在了解RSA的机制及其与空气污染暴露的关系。我们通过批量RNA测序(RNA-seq)、简化代表性亚硫酸盐测序(RRBS)和单细胞RNA测序(scRNA-seq)比较了人工流产个体和RSA个体的蜕膜组织数据。使用RT-qPCR和焦磷酸测序验证差异表达基因(DEG)。使用逻辑回归模型研究空气污染物暴露与RSA之间的关联。结果:我们通过重叠RRBS和RNA-seq数据鉴定出98个具有异常甲基化的DEG。鉴定出19种免疫细胞亚群。与正常对照相比,NK细胞和巨噬细胞在RSA患者蜕膜中的比例不同。我们观察到 RSA 患者和对照组之间的 IGF2BP1 甲基化和表达存在差异。此外,我们观察到孕前一年和孕早期母亲接触空气污染物与 RSA 风险之间存在显著的正相关性。中介分析表明,空气污染对 RSA 风险的影响中有 24.5% 是通过 IGF2BP1 甲基化介导的。结论:这些发现揭示了 RSA 的全面细胞和分子机制,并表明空气污染可能通过影响 IGF2BP1 启动子的甲基化水平导致妊娠丢失。关键词:RSA、scRNA-seq、RRBS、空气污染物、PLS-PM
基因表达调节中的遗传变异对表型32变异有很大贡献。了解DNA序列和表观依恋修饰的变异如何导致33个基因表达变异仍然是一项艰巨的任务。在杂种动物的34个环境是均匀的杂种动物中,父亲和母体35等位基因的表达之间的差异必须是由于顺式序列或表观遗传差异所致。因此,混合映射是一种有效识别和表征在CIS中的37个机制下调节基因的36强方法。在这项研究中,使用表型发散的杜罗克38和Lulai Pig品种的相互交叉,我们在四个发育阶段对调节性39变化进行了全面的多摩尼克表征。迄今为止,我们在猪中生产了一个40个最大的多OMIC数据集,其中包括16个整个基因组测序基因组,41 48个48个全基因组Bisulfite测序,168个ATAC-SEQ和168个RNA-SEQ样品。我们开发了42种基于读数的新方法,以可靠地评估等位基因特异性甲基化,染色质43可访问性和RNA表达。我们表明,在所有DNA甲基化,染色质可及性和基因45表达中,组织特异性比44个发育阶段特异性强得多。我们鉴定了573个基因,显示了等位基因特异性表达,包括受父母的影响46的基因以及等位基因基因型效应。52通过整合甲基化,染色质47可访问性和基因表达数据,可以通过等位基因特异性甲基化和/或染色质访问性来解释这些等位基因特异性表达中的许多。这项研究提供了多个组织的调节变化和猪发育50个阶段的最大49个综合特征之一,并为这一重要的食物动物51种提供了新的遗传改善机会。