精准医疗在儿科疾病预防诊疗中的应用前景

自从美国总统奥巴马在2015年1月20日的国情咨文报告中提出＂精准医学计划（Precision Medicine Initiative）＂以来,精准医疗瞬间成了当下的时髦名词,老百姓津津乐道的一个新鲜事。其实,精准医疗的概念来源于几年前的个体化医疗概念。具体来说,精准医疗就是根据每个人的基因信息、肠道菌群组成、生活环境、生活习惯制定一套最优的预防与治疗方案。

黑麦1R染色体的微切微克隆研究

显微分离出黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）１Ｒ染色体，用ＣｏｈｅｓｉｖｅａｄａｐｔｅｒｓｓｉｎｇｌｅｐｒｉｍｅｒＰＣＲ（ＣＡＳＰＰＣＲ）方法进行体外扩增，以ＤＩＧ１１ｄＵＴＰ标记扩增产物为探针，进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ分子杂交，结果表明扩增产物来自黑麦１Ｒ染色体。用１／１０体积的连接物转化Ｅ．ｃｏｌｉＤＨ５α，获得１００００多个重组菌落。经酶切分析，克隆子的插入片段为２５０～５００ｂｐ。

整合分析脆性X染色体综合征患者来源的诱导多能干细胞在神经元分化中的转录组变化

脆性X染色体综合征(fragile X syndrome,FXS)患者在FMR1基因的启动子区具有超过200个以上CGG三核苷酸重复片段,导致其编码的脆性X智力低下蛋白(fragile X mental retardation protein,FMRP)的表达减少或缺失.然而目前尚未在单核苷酸分辨率(即RNA-seq)水平上鉴定FMRP缺失所引起的转录组变化.本文对FXS患者成纤维细胞来源的诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cell,iPS细胞)(FXS-iPSC)进行了体外神经元分化.然后釆用RNA-seq技术检测了FXS-iPSC在体外神经元分化各阶段的转录调控变化情况.通过详尽的分析这些转录组数据并整合其他研究平台的成果,发现在FXS-iPSC分化得到的神经元中许多与神经元分化相关的转录因子(WNT1,BMP4,POU3F4,TFAP2C和PAX3)表达上调,钾离子通道基因(KCNA1,KCNC3,KCNG2,KCNIP4,KCNJ3,KCNK9和KCNT1)表达下调,而SHANK1和NNAT转录调控的时序发生改变,这表明FXS患者神经元的分化和功能受损.综上所述,本研究证明FXS患者中FMRP的缺失显著影响了神经发育过程的基因表达模式,并将有助于发现临床治疗FXS的潜在靶点.

细胞命运转化中的染色质重塑及其表观遗传调控机制

染色质重塑是重要的表观遗传调控机制,参与调控许多重要生物过程,但细胞命运转化中染色质变化模式及其调控机制并不清楚。围绕这一问题,江赐忠和高绍荣实验室研究了小鼠体细胞重编程及人胚胎干细胞(ESC)定向分化成神经外胚层细胞(NEC)中染色质重塑及其作用机制,取得一系列前沿性进展:揭示体细胞重编程中发生精确的核小体重塑,使之获得与ESC没有差别的染色质结构;绘制体细胞重编程中核心全能性转录因子Oct4的动态结合靶点与关键组蛋白修饰变化的分子路线图,及其两者互作对全能性获得与维持的调控机制;发现人ESC向NEC分化中,紧挨转录起始位点上游的核小体缺失区发生核小体丢失,激活NEC相关基因,组蛋白乙酰基转移酶KAT2B增加H3K9ac信号来招募转录因子Sox2结合到NEC特异靶点激活靶点基因,促进NEC分化。这些成果极大提高人们对细胞命运转化中染色质重塑及其表观遗传调控机制的认识。