10-11转倾性(TET)酶通过连续氧化5-甲基胞嘧啶(5MC)对衍生物的连续氧化有助于调节甲基,这些酶在缺乏细胞分裂的情况下可以通过基础外观修复(BER)机制积极去除。这在有丝质神经元中尤其重要,因为DNA甲基化的变化与神经功能的变化相关。tet3,具体来说,是发育中神经元分化的关键调节剂,并介导了与认知功能相关的成年神经元的甲基甲基组的动态变化。虽然将DNA甲基化理解为调节转录,但对神经元中TET3依赖性催化活性的特定靶标几乎一无所知。我们报告了神经胚瘤衍生细胞系的无偏转录组分析的结果; Neuro2a,其中TET3被沉默。氧化磷酸化(OXPHOS)被确定为最显着下调的功能典型途径,并且通过测量海马生物能源分析仪的氧消耗率来证实这些发现。通过TET3-SiLencing降低了核和线粒体编码的OXPHOS基因的mRNA水平,但我们没有发现这些基因基因座的差异(羟基)甲基化沉积的证据。然而,在没有TET3的情况下,已知与线粒体质量控制相关的基因的mRNA表现也显着下调。这些基因之一;内生被认为是其基因体内非CPG甲基化位点TET3催化活性的直接靶标。因此,我们提出,异常的线粒体稳态可能有助于Oxphos的降低,而神经2a细胞中TET3降低了调节。
摘要:表观遗传学在慢性疼痛上的作用尚未充分表征。DNA组蛋白甲基化受到从头甲基转移酶(DNMT1-3)和十种二加氧酶(TET1-3)至关重要的调节。证据表明,与伤害感受相关的不同中枢神经系统区域,即背根神经节,脊髓和不同的大脑区域都改变了甲基化标记。在DRG,前额叶皮层和杏仁核中发现了全局甲基化的降低,这与DNMT1/3A表达降低有关。相比之下,TET1和TET3的甲基化水平和mRNA水平升高与炎性和神经性疼痛模型中的增强性疼痛性超敏反应和异常性有关。由于表观遗传机制可能负责慢性疼痛状态中描述的各种转录修饰的调节和协调,因此,通过这项研究,我们旨在评估几个大脑区域中神经性疼痛中TET1-3和DNMT1/3A基因的功能作用。在神经性疼痛的不幸的神经损伤大鼠模型中,手术后21天,我们发现内侧前额叶皮层中的TET1表达增加,并且在尾甲状腺肿和杏仁核中的表达降低。 TET2在内侧丘脑中被上调。内侧前额叶皮层和尾状甲状腺中的TET3 mRNA水平降低;在尾状药物和内侧丘脑中,DNMT1被下调。使用DNMT3A观察到表达的统计学显着变化。我们的结果表明,在神经性疼痛的背景下,这些基因在不同大脑区域中具有复杂的功能作用。DNA甲基化和羟甲基的概念是细胞类型的特定细胞类型,而不是组织特定的,以及在建立神经性疼痛模型后的时间顺序差异基因表达的可能性。
摘要 维生素 C 最近被确定为一种表观遗传调节剂,它能激活十-十一个转位酶 (TET),TET 是一种参与生成 DNA 羟甲基胞嘧啶 (5hmC) 的酶。目前,我们研究了高剂量维生素 C 是否通过表观遗传调节 5hmC 来促进神经保护,是否存在性别差异的结果,以及维生素 C 对成年小鼠中风相关合并症的治疗潜力。中风后用抗坏血酸 (还原形式) 而不是脱氢抗坏血酸 (氧化形式) 治疗,可提高 TET3 活性和 5hmC 水平,并减少局部缺血后的梗塞。羟甲基化 DNA 免疫沉淀测序表明,抗坏血酸增加了整个基因组中的 5hmC,特别是在几个中风病理生理相关基因(特别是抗炎基因)的启动子中。抗坏血酸还降低了皮层梗塞周围神经元的氧化应激、线粒体碎裂和细胞凋亡标志物,并通过 TET3 促进了两性的运动和认知功能恢复。此外,中风后抗坏血酸治疗减少了老年、高血压和糖尿病雄性和雌性小鼠的梗塞体积并改善了运动功能恢复。在再灌注 6 小时后延迟抗坏血酸治疗仍可有效减少成年小鼠的梗塞体积和运动障碍。总之,这项研究表明,中风后使用高剂量抗坏血酸治疗可通过表观遗传重编程保护大脑,并可能成为治疗中风损伤的有力方法。
十个时期的易位甲基二氧酶(TET Pro Teins)属于铁(II)和α-酮戊二酸依赖性二氧酶。他们(TET1,TET2和TET3)催化DNA(5-甲基胞菌素)中的连续氧合反应[1,2]。TET蛋白逐渐将5-甲基胞嘧啶转化为5-羟基甲基胞嘧啶,5-甲基环胞嘧啶,最后是5-羧基糖苷。然而,一些高影响力的研究表明,TET蛋白也可能参与RNA中5-甲基乳房的氧化[3-5]。TET蛋白在DNA脱甲基化中的作用如图1。DNA胞嘧啶改性(5-甲基胞嘧啶,5-羟基甲苯丁胺,5-甲基环胞嘧啶和5-羧基糖苷)在控制染色体功能的控制中起关键作用(例如,X-Chromome insct ins x-Chrome insctry and in Inmome insctive and x-chrome insive and in Inmome insctiv and in Inmome inscry and in Inmome inscry and insctiv and in Inmome inscry and insctiv and in Inmome。[6 - 8]。5-甲基胞霉素(5MC;称为第五碱)显着参与基因表达和转座的抑制和5-甲基胞霉素(5MC;称为第五碱)显着参与基因表达和转座的抑制和
DNA 甲基化由从头甲基转移酶 DNMT3a 和 DNMT3b 建立,并由 DNMT1 在细胞分裂过程中维持,DNMT1 优先识别半甲基化 DNA 而非非甲基化 DNA。1 DNA 甲基化可被十一种易位甲基胞嘧啶双加氧酶 (TET) 去除,包括 TET1、TET2 和 TET3。2 组蛋白修饰由不同的酶催化。各种组蛋白乙酰转移酶 (HAT) 和组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 催化或去除赖氨酸上的乙酰化。组蛋白甲基转移酶 (HMT) 和脱甲基酶催化或去除赖氨酸上的甲基化,蛋白质精氨酸甲基转移酶 (PRMT) 催化组蛋白尾部的精氨酸甲基化。小分子抑制剂是从小分子库中筛选出来的化合物,可干扰特定的生物过程。一些小分子抑制剂针对表观遗传过程,用于基础研究和治疗开发。这些抑制剂的靶标通常是表观遗传标记的写入者或擦除者。DNA 去甲基化剂,如 DNA 甲基转移酶抑制剂 (DNMTi),可降低 DNA 甲基化,已用于抗癌治疗。
遗传和表观遗传学研究的最新进展强调了 5-羟甲基胞嘧啶 (5hmC) 在神经发育障碍 (NDD)(如自闭症谱系障碍 (ASD) 和智力障碍 (ID))中的重要性,揭示了其作为早期检测的生物标记和新治疗策略靶点的潜力。这篇综述文章通过研究动物模型和人类研究,全面分析了 5hmC 在 NDD 中的作用。通过研究小鼠模型,研究表明产前环境挑战(如母体感染和食物过敏)会导致 5hmC 水平发生显著的表观遗传改变,这与后代的 NDD 有关,影响社交行为、认知能力并增加 ASD 样症状。在人体研究中,研究人员通过对患有 ASD、脆性 X 综合征、TET3 缺乏症和 ID 的个体的研究,将 5hmC 水平的改变与 NDD 联系起来,具体确定了 GAD1 、 RELN 、 FMR1 和 EN-2 等基因中显著的表观遗传修饰,表明 5hmC 失调在这些疾病的发病机制中起着关键作用,并强调了有针对性的治疗干预的潜力。此外,我们还探讨了这些发现对于开发旨在调节 5hmC 水平的表观遗传疗法的意义。本综述最后讨论了该领域未来的研究方向,例如机器学习,强调需要进一步研究以阐明 NDD 背后的复杂机制,并将这些发现转化为临床实践。本文不仅加深了我们对 NDD 表观遗传格局的了解,而且开辟了新的诊断和治疗途径,为受这些疾病影响的个人带来了希望。
