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海马神经元线粒体DNA 6mA在血管性认知障碍中的作用研究
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作者 陈子怡 杨凌飞 +3 位作者 王开昕 李庆生 贾延劼 龚哲 《中华神经医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期757-768,共12页
目的探讨海马神经元线粒体DNA N6-脱氧腺苷甲基化(6mA)在血管性认知障碍中的作用及相关机制。方法(1)体内实验:采用随机数字表法将SPF级健康雄性大鼠分为假手术组及慢性脑低灌注(CCH)组,每组12只。CCH组大鼠结扎双侧颈总动脉建立CCH模型... 目的探讨海马神经元线粒体DNA N6-脱氧腺苷甲基化(6mA)在血管性认知障碍中的作用及相关机制。方法(1)体内实验:采用随机数字表法将SPF级健康雄性大鼠分为假手术组及慢性脑低灌注(CCH)组,每组12只。CCH组大鼠结扎双侧颈总动脉建立CCH模型;假手术组大鼠仅分离双侧颈总动脉,不结扎。2组大鼠于造模后第50天采用旷场实验检测探索能力,第51~53天采用新物体识别试验进行认知功能评估,第54~59天采用Morris水迷宫法检测学习记忆能力。随后处死大鼠检测海马组织ATP浓度及活性氧(ROS)荧光强度并通过TUNEL染色检测海马CA1区神经元凋亡情况。(2)体外实验:HT-22细胞分为正常对照(NC)组、氧糖剥夺(OGD)组、OGD+siControl组、OGD+siMETTL4组。其中NC组正常培养细胞,OGD组给予低糖低氧处理12 h,OGD+siControl组及OGD+siMETTL4组分别给予NC-siRNA、METTL4-siRNA转染细胞后低糖低氧处理12 h。通过透射电镜观察细胞线粒体形态,采用流式细胞术检测细胞ROS荧光强度,通过JC-1荧光染色检测细胞线粒体膜电位,使用试剂盒检测线粒体复合物Ⅰ、Ⅲ活性。(3)体内及体外实验:采用免疫荧光染色实验及Western blotting实验检测大鼠海马组织神经元线粒体及HT-22细胞线粒体中METTL4及DNA 6mA表达。结果(1)体内实验:与假手术组比较,CCH组大鼠出现认知障碍表现,表现为旷场实验中进入中心区域次数明显增多,探索新物体时间明显减少,水迷宫实验中穿越平台次数明显减少,逃避潜伏期明显延长,差异均有统计学意义(P<0.05)。与假手术组大鼠比较,CCH组大鼠海马ATP浓度明显下降[(18.820±1.177)nmol/Lvs.(10.190±0.519)nmol/L],ROS荧光强度明显增加[(4488.00±255.70)AUvs.(11644.00±530.20)AU],差异均有统计学意义(P<0.05)。TUNEL染色实验结果显示CCH组大鼠海马神经CA1区凋亡神经元数量较假手术组大鼠明显增多。免疫荧光染色结果显示CCH组大鼠海马神经元中6mA及METTL4分布以线粒体为主,表达较假手术组大鼠均明显增加。Western blotting实验结果显示CCH组大鼠海马组织线粒体中METTL4表达较假手术组大鼠明显升高(1.729±0.168vs.1.000±0.000),差异有统计学意义(P<0.05)。(2)体外实验:透射电镜下,与NC组比较,OGD组细胞表现为线粒体嵴消失、膜断裂、空泡化明显。与OGD组细胞比较,OGD+siMETTL4组细胞ATP生成明显增加,ROS生成明显减少,线粒体膜电位明显升高,线粒体复合物Ⅰ和Ⅲ活性明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。细胞免疫荧光染色实验结果显示,OGD组细胞mtDNA 6mA及METTL4表达较NC组明显增加,且两者以在线粒体中表达为著;OGD+siMETTL4组细胞线粒体DNA(mtDNA)6mA及METTL4表达较OGD组细胞均明显降低。Western blotting实验结果显示,OGD+siMETTL4组细胞中METTL4表达较OGD组明显降低(1.578±0.261vs.2.970±0.280),差异有统计学意义(P<0.05)。结论CCH后认知障碍大鼠海马组织神经元线粒体特异性高表达的甲基化酶METTL4促使mtDNA 6mA表达增加,进而导致线粒体能量代谢障碍及ROS升高,可能为血管性认知障碍的机制之一。 展开更多
关键词 血管性认知障碍 慢性脑低灌注 线粒体dna 6mA METTL4
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六妹羊肚菌PacBio基因组测序和DNA 6mA甲基化分析 被引量:6
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作者 王昊明 范立刚 +2 位作者 董永镕 郑晓慧 刘慧泉 《菌物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2299-2316,共18页
羊肚菌属于子囊门真菌,是世界范围内最受欢迎的食用菌之一。本研究通过PacBio单分子实时高质量核基因组组装,大小为53.57Mb,重复序列含量为17.03]%,e"包含42条重叠群(contigs),重叠群N50高达1.82Mb,其中13条重叠群两端均含有端粒... 羊肚菌属于子囊门真菌,是世界范围内最受欢迎的食用菌之一。本研究通过PacBio单分子实时高质量核基因组组装,大小为53.57Mb,重复序列含量为17.03]%,e"包含42条重叠群(contigs),重叠群N50高达1.82Mb,其中13条重叠群两端均含有端粒重复序列,为完整的染色体。通过链特异性RNA-seq测序和转录本拼接,并结合多种基因预测策略,预测到13182个蛋白编码基因,包括267个碳水化合物活性酶,11个次生代谢产物合成基因簇。通过与内蒙古地区栽培的六妹羊肚菌菌株NZTD180501373基因组比较发现,六妹羊肚菌进化过程中可能发生过染色体重组事件,二者具有33055个SNP和48726个InDel位点差异,并且各自拥有超过6Mb的特有序列。此外,相比于梯棱羊肚菌M.importuna,六妹羊肚菌SCLS菌株中与逆转录转座酶有关的orthogroup发生了扩张,并且拥有5个成员数超过100的特有逆转录转座酶基因家族。对SCLS菌株中的DNA N6腺嘌呤甲基化(6mA)修饰进行了鉴定,发现SCLS菌株基因组中0.42%的腺嘌呤被6mA甲基化,其含量显著高于已报道的6种双核亚界(Dikarya)真菌。6mA甲基化位点在逆转录转座子上显著富集,表明六妹羊肚菌中6mA甲基化可能调控逆转录转座子的活性,这也是首次在真菌中报道6mA甲基化与转座子相关。 展开更多
关键词 三代基因组测序 dna 6mA甲基化 LTR逆转录转座子 真菌基因组
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The exploration of N6-deoxyadenosine methylation in mammalian genomes 被引量:2
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作者 Xuwen Li Zijian Zhang +3 位作者 Xinlong Luo Jacob Schrier Andrew D.Yang Tao P.Wu 《Protein & Cell》 SCIE CSCD 2021年第10期756-768,共13页
N^(6)-methyladenine(N^(6)-mA,m^(6)dA,or 6mA),a prevalent DNA modification in prokaryotes,has recently been identified in higher eukaryotes,including mammals.Although 6mA has been well-studied in prokaryotes,the functi... N^(6)-methyladenine(N^(6)-mA,m^(6)dA,or 6mA),a prevalent DNA modification in prokaryotes,has recently been identified in higher eukaryotes,including mammals.Although 6mA has been well-studied in prokaryotes,the function and regulatory mechanism of 6mA in eukaryotes are still poorly understood.Recent studies indicate that 6mA can serve as an epigenetic mark and play critical roles in various biological processes,from transposable-element suppression to environmental stress response.Here,we review the significant advances in methodology for 6mA detection and major progress in understanding the regulation and function of this non-canonical DNA methylation in eukaryotes,predominantly mammals. 展开更多
关键词 dna N^(6)-methyladenine(6mA) mammalian dna modification norvcanonical mammalian dna methylation
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