1,巴西RibeirãoPaulo大学RibeirãoPreto医学院,2应用生理学与营养研究小组,体育和体育学院,风湿病学院,FMUSP学院,巴西Sao Paulo,Brazil of Sao of Morecull Joso of Sao of Pripo of Morecull Jolecultor of Morecular Jolecultor of Morecull of Morecull of Morecull Jole of Paulo O,巴西,巴西大学医学院4号消化系统系,5级数学系,Coruña大学,科鲁尼亚大学,OMICS OMICS OMICS OMICS OMICS OMICS OMICS卫生研究所(IDIS)吉亚·德拉·奥贝斯达德(GíaDela obesidad)和塞伯本(塞伯本)黑人医学院,圣保罗大学,里贝尔·比特托(RibeirãoPreto),巴西
表观遗传改变是衰老的主要标志。在哺乳动物中,与年龄相关的表观遗传变化改变了基因表达谱,破坏细胞稳态和生理功能,因此会促进衰老。尚不清楚衰老是否也是由无脊椎动物的表观遗传机制驱动的。在这里,我们使用了药理学低甲基化剂(RG108)来评估DNA甲基化(DNAME)对昆虫寿命的影响 - 大黄蜂BOMBUS TERNSTERIS。RG108将平均寿命扩大43%,并诱导涉及衰老标志的基因的差异甲基化,包括DNA损伤修复和染色质器官。此外,处理后的寿命基因SIRT1过表达。功能实验表明SIRT1蛋白活性与寿命呈正相关。总体而言,我们的研究表明,表观遗传机制是脊椎动物和无脊椎动物中寿命的保守调节剂,并提供了有关DNAME如何参与昆虫衰老过程的新见解。
a 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校生物工程系,伊利诺伊州厄巴纳 61801;b 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校贝克曼高级科学技术研究所,伊利诺伊州厄巴纳 61801;c 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Carl R. Woese 基因组生物学研究所,伊利诺伊州厄巴纳 61801;d 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校卡尔伊利诺伊医学院,伊利诺伊州厄巴纳 61801;e 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校伊利诺伊癌症中心,伊利诺伊州厄巴纳 61801;f 匹兹堡大学神经生物学系和动物成像中心,宾夕法尼亚州匹兹堡 15203;g 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校化学系,伊利诺伊州厄巴纳 61801; h 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气与计算机工程系,伊利诺伊州厄巴纳 61801;i 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校动物科学系,伊利诺伊州厄巴纳 61801;j 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校神经科学项目,伊利诺伊州厄巴纳 61801;k 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校昆虫学系,伊利诺伊州厄巴纳 61801
摘要:乳腺癌 (BC) 仍然是全球主要的健康问题,其病理生理学的一个关键因素是表观遗传异常,特别是 DNA 甲基化和组蛋白修饰。本综述全面介绍了当前关于 BC 中这些表观遗传变化的影响的研究,强调了预后、诊断和治疗策略领域的重大发现。特别是,乳腺癌的发展和患者生存与 BRCA1、DAPK1 和 RASSF1A 等基因启动子甲基化有关。此外,肿瘤大小和等级与 APAF1、GSTP1 和 ER 的甲基化状态之间存在相关性。组蛋白修饰,如乙酰化和甲基化,对于控制乳腺癌中的基因表达至关重要。这些修饰的变化与肿瘤的发展和对治疗的抵抗有关。该分析强调了甲基化靶向药物在提高传统化疗效果方面的潜力,并揭示了区分恶性组织和正常组织的特定甲基化指标。尽管结果令人鼓舞,但仍需要进一步的临床验证来确认 DNMT 和 HMT 抑制剂在减轻 BC 的激素耐药性和表观遗传修饰方面的有效性。需要进行大规模试验来验证这些结果,研究联合疗法(包括针对组蛋白修饰的疗法)以改善患者预后是主要建议之一。
DNA甲基化,在CpG二核苷酸的背景下,将CH 3组添加到胞嘧啶碱基的碳-5位置,与多种不良健康状况有关。然而,在非病理状态下,DNA甲基化是可塑性和适应性的关键决定因素,同时保持正常的细胞功能和基因表达。DNA甲基化对许多外在和内在因素(例如营养,压力,性别或衰老)敏感(Lam等,2012)。一些研究还表明,外周血细胞中的DNA甲基化随时间而变化(Bjornsson等,2008; Feinberg等,2010; Flanagan等,2015)。然而,即使这段时期是众所周知的生理变化的众所周知的状态,对孕妇DNA甲基化状态的动力学知之甚少。在这个意义上,DNA甲基化将调节基因表达,从而参与几乎所有母体器官的妊娠适应。这项研究的目的是通过研究孕妇早期到晚期的孕产妇血液的DNA甲基化变化(与第35周和后期)在36名高加索妇女中的DNA甲基化变化。
DNA甲基化,在CpG二核苷酸的背景下,将CH 3组添加到胞嘧啶碱基的碳-5位置,与多种不良健康状况有关。然而,在非病理状态下,DNA甲基化是可塑性和适应性的关键决定因素,同时保持正常的细胞功能和基因表达。DNA甲基化对许多外在和内在因素(例如营养,压力,性别或衰老)敏感(Lam等,2012)。一些研究还表明,外周血细胞中的DNA甲基化随时间而变化(Bjornsson等,2008; Feinberg等,2010; Flanagan等,2015)。然而,即使这段时期是众所周知的生理变化的众所周知的状态,对孕妇DNA甲基化状态的动力学知之甚少。在这个意义上,DNA甲基化将调节基因表达,从而参与几乎所有母体器官的妊娠适应。这项研究的目的是通过研究孕妇早期到晚期的孕产妇血液的DNA甲基化变化(与第35周和后期)在36名高加索妇女中的DNA甲基化变化。
DNA 甲基化主要发生在哺乳动物基因组中的胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤 (CpG) 二核苷酸上,并且甲基化景观在有丝分裂细胞分裂期间得以维持。有人假设相邻 CpG 之间维持甲基化活性的耦合对于细胞世代的稳定性至关重要;然而,其中的机制尚不清楚。我们使用数学模型和随机模拟来分析实验数据,这些实验探测细胞中复制后新生 DNA 的全基因组甲基化。我们发现单个 CpG 上的 DNA 甲基化维持率在局部上是相关的,并且这种相关的程度因基因组区域环境而异。通过使用蛋白质沿 DNA 扩散理论,我们表明甲基化率与基因组距离相关性的指数衰减与酶的过程性一致。我们的结果为体内全基因组甲基转移酶的过程性提供了定量证据。我们进一步开发了一种方法来解开动力学相关性的不同机械来源。根据实验数据,我们估计,如果相邻 CpG 平均相距 36 个碱基对,单个甲基转移酶会持续甲基化相邻 CpG。但对于较长的 CpG 间距离,其他耦合机制占主导地位。我们的研究表明,通过将数据驱动的统计分析与假设驱动的数学建模相结合,可以从与复制相关的基于细胞的全基因组测量中获得对酶促机制的定量洞察。
摘要:类风湿关节炎(RA)是一种复杂的疾病,在疾病严重程度和对患者之间标准治疗的反应中显示出异质性。常规,靶标合成和生物疾病改良的风湿性药物(DMARD)的失败率是显着的。尽管有一些用于预测患者反应的模型,但它们的精度有限,需要复制/验证,或者可以通过滑膜活检获得样品。因此,目前尚无预测方法用于常规临床用途。先前的研究表明,仅遗传学和环境因素无法解释患者之间反应的差异。最近的研究表明,脱氧核糖核酸(DNA)甲基化在RA的发病机理和疾病进展中起重要作用。重要的是,在RA患者的血液中发现了对常规,靶标合成和生物学DMARD的反应,并有可能充当预测性生物标志物。本综述将总结并评估主要在血液中的治疗反应中DNA甲基化特征的证据,但还从癌症中患病组织中与RA和自身免疫性疾病相比的进展。我们将讨论使用DNA甲基化特征作为预测标记的好处和挑战,以及该领域未来进步的潜力。
摘要:帕金森病 (PD) 是一种常见的运动障碍,估计到 80 岁为止,有 4% 的人会患有此病。葡萄糖脑苷脂酶 1 (GBA1) 基因突变是 PD 最常见的遗传风险因素,至少 7-10% 的非德系 PD 个体携带 GBA1 突变 (PD-GBA1)。尽管与特发性 PD 相似,但 PD-GBA1 的临床表现包括发病年龄略低、神经精神症状发生率更高,并且认知障碍往往更早、更普遍且更严重。PD-GBA1 的病理生理机制尚不完全清楚,但与特发性 PD 一样,α-突触核蛋白积累被认为起着关键作用。有人假设这种 α-突触核蛋白的过度表达是由表观遗传修饰引起的。在本文中,我们分析了特发性 PD、PD- GBA1 和老年非 PD 对照者三个不同脑区(额叶皮质、壳核和黑质)中内含子 1 和 α -突触核蛋白 ( SNCA ) 基因启动子内的 17 个 CpG 位点的 DNA 甲基化水平。在这三个脑区中,我们发现特发性 PD 和 PD- GBA1 的内含子 1 的 8 个 CpG 区域内的 DNA 甲基化呈下降趋势。DNA 甲基化降低的趋势在 PD- GBA1 中更为明显,额叶皮质的下降更为显著。这表明 PD- GBA1 和特发性 PD 具有不同的表观遗传特征,并强调了区分特发性 PD 和 PD- GBA1 病例的重要性。这项工作还提供了初步证据,表明 PD 中可能存在不同的遗传亚型,每种亚型都有其自身的病理机制。这可能对 PD 的诊断和治疗方式具有重要意义。
多能视网膜祖细胞的视网膜细胞命运决定受染色质结构和基因表达的动态变化控制。DNA 胞嘧啶甲基化 (5mC) 受到积极调控,以正确控制基因表达和染色质结构。许多基因在视网膜发育过程中表现出活性 DNA 去甲基化;这个过程需要将 5mC 氧化为 5-羟甲基胞嘧啶 (5hmC),并由十-十一易位甲基胞嘧啶双加氧酶 (TET) 酶控制。使用一系列等位基因条件性 TET 酶突变体,我们确定 DNA 去甲基化是 NRL 和 NR2E3 表达上游所必需的,以建立视杆细胞命运。使用组织学、行为学、转录组学和碱基对分辨率 DNA 甲基化分析,我们确定抑制活性 DNA 去甲基化会导致整体变化