1 Division of Biomedical Science, Faculty of Science and Engineering, University of Nottingham Malaysia, Semenyih, Selangor, Malaysia, 2 Integrative Medical Sciences, Northeast Ohio Medical University, Rootstown Township, OH, United States, 3 Department of Biological Sciences and Biotechnology, Faculty of Science and Technology, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi, Selangor, Malaysia, 4 School of Biosciences, Faculty of Health and Medical Sciences, Taylor ' s University Lakeside Campus, Subang Jaya, Selangor, Malaysia, 5 Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Research Centre, Institute for Medical Research, National Institute of Health, Setia Alam, Shah Alam, Malaysia, 6 School of Biosciences, Faculty of Science and Engineering, University of Nottingham Malaysia, Semenyih,雪兰莪,马来西亚
由于重症监护医学的重大进步,如今的危重病人可以经受住许多伤害和并发症的考验,而仅仅几十年前,这些伤害和并发症将不可避免地导致死亡。然而,随着危重病幸存者队伍的不断壮大,很明显许多人面临着(目前大部分原因不明的)长期身体、精神和/或神经认知问题,以及出院后数年固有的生活质量下降[1–6]。入院前疾病可能与此有关[2–4],但需要入住ICU的急性伤害及其并发症,或重症监护管理本身,也可能诱发或加剧部分遗留问题[3,6]。人工营养是与治疗相关的因素之一,会影响危重病的短期和长期结果[7–10]。异常的表观遗传变化与不良环境暴露导致的异常发育和长期疾病有关,
表观遗传改变是指基因表达的可遗传性改变,而不改变基因的核苷酸序列。表观遗传改变在癌症的发展以及恶性肿瘤转移过程中起着重要作用。先前的研究表明,异常的表观遗传改变可以作为疾病状态和疾病预测的生物标志物。表观遗传修饰改变的可逆性和可控性也为疾病的早期预防和治疗提供了新的策略,此外相应的药物研发也已进入临床阶段。本文将从DNA甲基化、非编码RNA、组蛋白修饰三个角度讨论肿瘤表观遗传生物标志物的最新进展和应用现状,以期为更多的肿瘤研究和应用提供新的机会。
DNMT3B 中的双等位基因次等位基因突变会破坏 DNA 甲基转移酶活性并导致免疫缺陷、着丝粒不稳定、面部异常综合征 1 型 (ICF1)。尽管几种 ICF1 表型与异常低甲基化的重复区域有关,但导致其余疾病表型的独特基因组区域仍然基本未知。在这里,我们探索了两个 ICF1 患者衍生的诱导性多能干细胞 (iPSC) 及其 CRISPR-Cas9 校正克隆,以确定 DNMT3B 校正是否可以全面克服 DNA 甲基化缺陷和表观基因组中的相关变化。携带不同 DNMT3B 变体的 ICF1 iPSC 之间整个基因组的低甲基化区域高度可比,并且与 ICF1 患者外周血和淋巴母细胞系中的低甲基化区域明显重叠。这些区域包括大的 CpG 岛结构域,以及几个谱系特异性基因(特别是免疫相关基因)的启动子和增强子,这表明它们在早期发育过程中已被预先标记。CRISPR 校正的 ICF1 iPSC 显示,大多数与表型相关的低甲基化区域在编辑后会重新获得正常的 DNA 甲基化水平。然而,在 ICF1 iPSC 中低甲基化最严重的区域(这些区域也显示出 H3K4me3 水平的最高增加和/或 CTCF 结合异常),表观遗传记忆仍然存在,并且低甲基化仍未得到校正。总体而言,我们证明恢复 DNMT3B 的催化活性可以逆转大多数异常的 ICF1 表观基因组。然而,只有一小部分基因组能够抵御这种拯救,这凸显了逆转由于全基因组表观遗传扰动导致的疾病状态的挑战。揭示持久表观遗传记忆的基础将促进克服这一障碍的策略的发展。
摘要:环境和职业暴露于六价铬、镍和镉等重金属是全球主要的健康问题。一些重金属是已证实的人类致癌物。DNA损伤、基因表达失调和异常的癌症相关信号传导等多种机制已被证明会导致金属诱发的致癌作用。然而,重金属诱发致癌和血管生成的分子机制仍不完全清楚。近年来,越来越多的研究表明,除了基因毒性和基因突变外,表观遗传机制在金属诱发的癌症中起着至关重要的作用。表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下对基因组进行的可逆性修饰;表观遗传修饰通常涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA。表观遗传调控对于维持正常的基因表达模式至关重要;表观遗传修饰的破坏可能导致细胞功能改变,甚至恶性转化。因此,异常的表观遗传修饰广泛参与金属诱导的癌症形成、发展和血管生成。值得注意的是,表观遗传机制在重金属诱导的致癌作用和血管生成中的作用仍不清楚,迫切需要进一步研究。在这篇综述中,我们重点介绍了目前在理解表观遗传机制在重金属诱导的致癌作用、癌症进展和血管生成中的作用方面的进展。
简介全基因组关联研究已发现许多与自身免疫性疾病风险相关的遗传变异。据报道,编码 B 淋巴细胞诱导成熟蛋白 1 (BLIMP1) 的正调节结构域 1 ( PRDM1 ) 基因座的突变与克罗恩病 (CD) 有关。此外,具有 PRDM1 变异的 CD 患者的外周血淋巴细胞 (PBL) 的特征是 T 细胞增殖和 IFN- γ 分泌增加。具有常见 CD 风险相关纯合变异的 CD 患者回肠活检中 PRDM1 的表达低于野生型等位基因纯合的个体 (1)。此外,两项独立的动物研究表明,T 细胞中缺乏 Blimp-1 会增加效应/记忆 T 细胞在外周淋巴器官中的积累并促进自身免疫性结肠炎的发展 (2, 3),表明其在自身免疫性疾病中发挥抑制作用。此外,我们证明 T 细胞特异性 Blimp-1 缺陷会增加 NOD 小鼠对自身免疫性脑脊髓炎 (4) 的易感性,并导致自发性结肠炎 (5)。此外,T 辅助细胞 1 (Th1) 的表达
10摘要11个大型基础模型最近为生命科学开辟了新的人工通用情报12的途径,在分析单细胞转录组数据的分析中表现出了巨大的希望。13 Nevertheless, such challenges as the tremendous number of signaling regions, extreme data sparsity, 14 and the nearly binary nature of single-cell epigenomic data have prevented the construction of a 15 foundation model for epigenomics thus far, though it is evident that abundant epigenomic properties 16 such as chromatin accessibility provide more decisive insights into cell states than transcriptomics, 17 shaping the chromatin regulatory以不同的细胞类型控制转录的景观。在这里,我们介绍了Epiagent,这是第一个单细胞染色质可访问性数据的基础模型,在手动策划的大规模的人 - 示威 - corpus上预定了19个,该模型由20个大约500万个细胞和350亿个标记组成。epiagent编码染色质可访问性21个细胞模式作为简洁的“细胞句子”,并采用双向注意机制来捕获22个捕获调节网络背后的细胞异质性。具有全面的基准测试,我们23证明,Epiagent在典型的下游任务中出色,包括无监督功能24提取,有监督的细胞类型注释和数据插补。通过掺入外部25个嵌入,Epiagent促进了对样本外26的细胞反应的预测,并刺激了看不见的遗传扰动,以及参考数据整合和查询数据27映射。通过模拟关键顺式调节元件的敲除,Epiagent可以实现silico 28治疗癌症分析。我们进一步扩展了Epiagent的零射击功能,允许在新测序数据集上进行29个直接细胞类型注释,而无需进行其他培训。30 31引言32基因表达如何受到候选顺式调节33个元素(CCR)之间的复杂相互作用的控制,长期以来一直是基因组学领域的基本问题。的确,34这些元素不仅取决于其DNA序列,还取决于驱动与基因调节1,2相关的细胞异质性的表观遗传修饰35。在这些见解上,使用测序(SCATAC-SEQ)的单细胞36分析可用于转座酶可访问的染色质(SCATAC-SEQ)为揭示单个细胞的这些调节性景观3提供了前所未有的37个机会3,实现了38个细胞异质性4,组织发育4,组织的疾病机构5和疾病机制6。随着测序39技术的进步,已经构建了众多涵盖胎儿发育7,成人组织8、40脑组织9和神经发育10的大型细胞图谱,并提供了前所未有的资源41,可在多元化的生理条件下揭露调节模式。但是,大量的42个CCR,极端的稀疏性及其几乎二元性质对Scatac- 43
将改善人口健康洞察的全球多样性国际合作“ divese e divemiology p Arteyhers(Deep)的目的是通过发现全球人群中观察到的全球人群中观察到的疾病风险的影响,借助Indimitions Indimition in Instrive and Indiontion和Gornder Worldide的新伙伴关系,通过揭示了全球人群的疾病风险的影响,从而改善全球健康。最近由医学研究委员会批准了一个约250万英镑(250万卢比)的全面基金,英国将使用来自亚洲,非洲,北美洲和南美洲大陆的数据集探索关键人口健康问题。这项研究是由研究人员领导的印度CSIR-CERTRE,英国布里斯托尔大学的细胞和分子生物学,MRC部门,伦敦伦敦卫生与热带医学学院的MRC单位。摘要的非传染性疾病(NCD)如糖尿病,心血管疾病,精神障碍,尤其是在印度和其他南亚国家中,精神障碍正在上升。疾病发作和居住在不同全球地区的人们的症状存在巨大差异。这意味着许多全球社区通常在健康研究中代表不足,而遗传和环境多样性对这些社区内健康的重要影响可能会被错过这些社区,这对于印第安人(南亚人)和非洲人尤其如此。CSIR-CCMB的研究提供了印第安人不同遗传结构的持续证据及其对1型糖尿病和2型糖尿病,慢性胰腺炎等常见疾病的影响。此外,它们还显示了环境的作用,尤其是维生素B12,叶酸等的微量营养素。通过表观遗传调节来改变疾病风险,这是一种理解疾病风险和管理的新范式。DNA甲基化(DNAM)是一种表观遗传修饰,可帮助人体应对环境信号,并最终有助于整个系统的健康和疾病状况。个体dnam变异受遗传和环境因素的影响。了解DNAM,遗传学和环境之间的关系对于了解健康和疾病的后果途径至关重要。CSIR-CCMB的J C Bose爵士Giriraj r Chandak博士,该研究的Co-Pi使用多个同类群体工作了二十年,以了解印第安人NCD的遗传基础如何负责临床特殊性以及如何通过针对目标的方法调节风险
生殖衰老始于女性的30多岁,更年期通常发生在48至50岁之间,而卵母细胞库存(卵巢衰老)的耗尽是女性一生中不可避免的过程,最终会影响预期和健康的影响。卵巢老化是一个多维过程,其特征是卵泡数量和卵母细胞质量的逐渐下降,大约37岁左右,导致后代的不育和先天性残疾增加(1)。尽管重要性很重要,但对人类卵巢衰老的基本生物学机制知之甚少,尤其是在延长女性生育能力和改善人口质量方面。尽管预期人类的预期寿命在过去一个世纪中显着延长,但绝经年龄在很大程度上保持不变,这暗示了遗传和表观遗传因素的潜在作用,但典范标志着启动的启动偏离衰老的启动,而在47%的案例中,遗传的年龄是遗传的,而不是遗传的年龄。口服避孕药,饮酒,吸烟和体育锻炼水平(3,4)调节这种内分泌老化过渡。最近,下丘脑 - 垂体轴的衰老以及端粒酶活性降低已成为生殖衰老的关键催化剂(5)。卵泡闭锁是由于颗粒和卵母细胞的细胞凋亡引起的,这是由活性氧(ROS)产生过多引起的,也会导致卵巢衰老。Wang L.等。 inWang L.等。in最近的研究使遗传多态性确定为自然更年期年龄异质性的主要贡献者,尤其是对于参与DNA修复途径的基因。病理卵巢衰老,例如早产卵巢不足和早期,也表现出相似的遗传敏感性(6)。这一现象的核心是卵巢功能的卵泡发育和维持,尤其是DNA甲基化的表观遗传修饰,在卵巢发育的关键阶段对基因表达产生了显着影响。这些研究提供了阐明遗传学与环境对卵巢衰老的相互作用的影响。该研究主题重点介绍了描述生理和病理卵巢衰老的遗传和表观遗传机制方面所取得的一些进步,从而提供了对延长女性生殖寿命的潜在机制的见解。研究表明DNA甲基化(DNAM)衰老与生殖衰老之间的联系。但是,DNAM与更年期年龄之间的因果关系仍然不确定。技术进步使使用各种分子或表型生物标志物测量生物年龄成为可能。