基于超分子化学的核酸表观遗传修饰研究

核酸是生物体的遗传物质,在生命体系中发挥着重要作用.除了构成核酸的经典碱基之外,核酸中还存在天然修饰的碱基,这被称为核酸的表观遗传修饰.核酸的表观遗传修饰在基因表达过程中具有重要的调控作用,对生物体遗传和生命生长过程影响很大,并且核酸表观遗传与疾病密切相关.超分子化学是研究分子间键的化学,而许多生物分子都需要通过超分子化学作用来发挥其生物功能,可以说生物体内天然存在着大量的超分子化学过程.本文综合评述了基于超分子化学的核酸表观遗传修饰研究的一些代表性工作.

组蛋白修饰作为表观遗传肿瘤标志物的研究进展

核小体是由DNA和五种组蛋白形成的染色质基本结构单位。组蛋白修饰作为表观遗传学研究的重要内容,其N端尾区可通过甲基化、泛素化、巴豆酰化、乙酰化、磷酸化、ADP核糖基化、糖基化和类泛素化(small ubiquitin-like modifier SUMO)等修饰,改变染色质的状态以及调控基因的表达,进而引起肿瘤的发生与发展。组蛋白的修饰和肿瘤的关系已经得到共识,成为当前研究的热点。因此探讨组蛋白修饰和肿瘤的关系,更深入地研究疾病的致病机制,在疾病治疗中寻找靶向标志物,可为肿瘤的诊断、治疗和预后提供新方法。本文就近年来发现的各种组蛋白修饰及其可能作为表观遗传肿瘤标志物的研究进展进行了综述。

表观遗传生物标志物在人类疾病早期诊治中的研究进展

表观遗传修饰异常见于人类的多种疾病(如肿瘤、老年性疾病、发育源性疾病等),影响着这些疾病的发生发展。已有的研究表明,异常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早期的预防和治疗提供了新策略。本文对DNA甲基化修饰、组蛋白共价修饰、非编码RNA等三种表观遗传方式在肿瘤、老年性疾病和发育源性疾病的研究,以及三者作为表遗传生物标志物在疾病早期诊断和治疗的应用展开介绍,以期为肿瘤、老年性和发育源性相关疾病的诊断与治疗提供借鉴和参考。

泌尿生殖系统肿瘤的表观遗传学生物标志物研究新进展

肾癌、膀胱癌、前列腺癌及睾丸癌是泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤。现有的检验手段不能兼顾敏感性和特异性,并且难以在早期诊断疾病,导致患者错过最佳的诊治时期。表观遗传学生物标志物,如微RNA、DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等是近年的研究热点,有望革新泌尿生殖系统肿瘤的筛查、诊断和预后评估,而且还能预测疾病对治疗的反应性。

基因组学与表观遗传学在肿瘤标志物研究中的应用

肿瘤标志物是一类能反映肿瘤存在与生长状态的生化物质,它们在肿瘤的早期筛查、辅助诊断、预后判断、疗效评价、复发和转移监测中具有重要意义.随着细胞与分子生物学领域的发展,人类基因组计划大量研究成果的涌现,人们对肿瘤的发生和发展机理有了越来越清楚的认识,肿瘤标志物的研究也得到了极大的拓展与更新,特别是基因组学和表观遗传学的进展大大促进了新型肿瘤标志物的发现.文章就肿瘤标志物发展历程,常用肿瘤标志物的种类和临床应用进行介绍,分析了现有肿瘤标志物的局限性,重点阐述了新型肿瘤标志物,如多种表观遗传学标志物及循环核酸的研究及应用.同时,对肿瘤标志物的研究前景提出了一些观点.

肾细胞癌进化模式与预后分子标志物的研究进展

肾癌的发生发展是在特定的肿瘤微环境压力下携带体细胞变异和(或)表观遗传修饰的优势亚克隆自然选择和进化的结果,体现了“变异-选择-适应”的进化过程。体细胞变异、表观遗传修饰和微环境之间的相互作用决定了肾癌不同进化模式及差别迥异的预后结局。本文回顾了肾癌进化模式对其进展及预后的影响,综述了表观遗传修饰及肿瘤微环境中监测预后关键循环标志物的最新进展,对深入阐明肾癌恶性进展机制,挖掘有效预测预后结局的标志物具有深层次的科学意义。

肿瘤表观遗传标志物的研究进展及应用现状

近年来,众多研究证明肿瘤的表观基因失调,即DNA甲基化、非编码RNA、组蛋白修饰等对肿瘤的发生、发展起至关重要的作用。肿瘤表观遗传学标志物成为新兴的肿瘤诊断、治疗和预后指标,相应的药物研发也相继进入临床阶段。本文将从DNA甲基化、非编码RNA、组蛋白修饰三个方面阐述肿瘤表观遗传学标志物的研究新进展及应用现状,为进一步的肿瘤研究及应用提供新的契机。

热习服分子机制、特异性标志物及遗传差异研究进展

来自适温地区的人进入高温地区,作业能力降低是普遍现象,而热习服可提高人体热耐受能力。本文主要从生理功能、生化代谢和表观遗传等多个角度综述热习服形成的分子机制以及热习服后机体产生的特异性关键标志物,并探讨全基因组关联分析(GWAS)在探索不同热适应能力人群中主要遗传差异的实施策略。热习服可改变人体中枢及外周热效应器的敏感性,通过调节心肌自主神经张力降低心率及增加每搏输出量,实现减少内源产热及加快外源散热的目的。热习服机体增强了醛固酮和精氨酸加压素等保水保钠激素的分泌以及饮食中NaCl的富集,最终扩张血浆容量以维持心血管稳定性。热习服后热休克蛋白(HSP)转录活性增强,线粒体呼吸链钙释放增多,其中HSP70是潜在的鉴别热适应良好者(热区士兵、消防员、运动员等)及较差者的关键遗传指标。机体血浆中适度高Na^(+)、高Cl^(–)、高Ca^(2+)及低K^(+)有助于增强机体耐热能力、促进热习服形成,可作为热习服研究的潜在标志。人群热习服的训练效果具有较大的异质性,热习服是如何增强人体的热耐受能力以及这种热耐受可塑性与先天遗传和后天表观遗传修饰存在怎样的平衡尚需深入研究。

运动对心脏分子标志物影响的研究现状综述

采用文献综述法,对缺血修饰白蛋白、心型脂肪酸结合蛋白、肌酸激酶同工酶、心肌肌钙蛋白、B型钠尿肽和C反应蛋白等心脏分子标志物的生物学特征进行概述,探讨运动引起心脏分子标志物的变化及其可能机制,分析心脏分子标志物用于评价运动性心肌损伤的特点和意义。研究表明:理想的评价运动性心肌损伤的心脏分子标志物,主要应具备高度的心肌特异性和敏感性,其释放比例与心肌损伤程度一致,并有较长的半衰期;心肌肌钙蛋白因具备较高的心肌特异性和敏感性等特点,是评价运动性心肌损伤较理想的心脏分子标志物;在评价运动性心肌损伤时,可首选心肌肌钙蛋白或联合应用其他心脏分子标志物,有助于综合评价运动性心肌损伤的程度。

高发区肝癌生物分子标志物研究现状

分子流行病学是将传统流行病学的原理和方法与现代分子生物学技术相结合的一门科学。开展分子流行病学必须应用各种生物标志物(biomarker)。生物标志物是环境病因与生物机体相互作用的产物。分子生物标志物大致可分为三类:暴露、效应和遗传易感性生物标志物。

表观遗传标记在猪分子育种中的研究与应用前景

家畜动物的表型是由基因组、表观基因组和环境等多种因素相互影响共同作用决定的。近年来,随着遗传育种领域的迅速发展,表观遗传标记在猪分子育种中的研究受到越来越多科研人员的关注。表观遗传学是研究基因表达发生可遗传的改变而DNA序列不发生改变的一门生物学分支学科,其遗传标记主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、印记基因等。越来越多的研究表明,表观遗传标记在猪的遗传性状中发挥着重要作用,主要通过调控与性状相关基因的表达进而达到改变生物表型的目的。然而,在当前猪分子育种领域,表观遗传标记的作用还没有得到足够的重视,影响猪重要性状的机制还没有得到深度解析,因此在实际应用中还缺乏足够的科学依据和可操作性。本文从营养、疾病、重要经济性状以及隔代遗传几个方面综述了表观遗传标记在猪分子育种中的研究现状、应用前景以及遇到的挑战,以期为表观遗传标记在猪分子育种中的应用提供较全面的理论依据。

分子标志物microRNA在法医学中的研究进展

微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一类长度为18~24个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,其表达具有高保守性、时序性和组织特异性。miRNA不易被RNA酶降解,对温度、酸碱度等环境因素的变化有较强的抵抗性,在腐败组织中也能检测出来。因此,miRNA在法医学体液来源鉴定、死亡原因推断等方面具有广阔的应用前景。本文就miRNA作为在体液鉴定、死亡时间推断以及死亡原因分析等法医学实践中的应用进行简要综述。

表观遗传修饰与前列腺癌

表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变。表观遗传的分子生物学机制包括四个方面：DNA的甲基化、基因印记、RNA干扰和组蛋白修饰。各种因素可以通过影响表观遗传，进而对前列腺癌的发病起作用。

表观遗传与分子育种

表观遗传变异是一种不涉及DNA序列的改变但可以通过有丝分裂和(或)减数分裂实现代间传递的变异,主要包括组蛋白修饰、DNA甲基化和miRNA。本文分别对这3种变异做了简单综述,同时介绍了表观遗传学在分子育种上的应用进展。

DNA表观遗传修饰的研究进展-基因组的第六碱基

近期的研究发现,哺乳动物细胞的正常DNA中普遍存在一类新的碱基组成成分,即5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl cytosine,5-hmC)。这种刚刚开始被人们深入认识的碱基修饰形式,被称作是基因组的第六碱基。本文主要介绍关于5-hmC的形成机制、组织特异性分布、在细胞分化和表达调控等生理过程中的作用,以及作为表观遗传标志物与肿瘤等疾病的关系方面的研究进展。此外,我们对现阶段关于甲基化及羟甲基胞嘧啶的检测方法在基因组学研究中的进展进行了归纳和总结。

鼻咽癌的表观遗传学研究进展

表观遗传学是功能基因组学的重要组成部分,它实际上是研究理化、生物等环境因素以及饮食习惯等对遗传因素的作用,并由这一作用引起DNA序列以外的遗传物质改变.鼻咽癌是我国南方常见恶性肿瘤,具有明显的家族聚集倾向,存在基因组不稳定性,易受理化、生物等环境因素的影响,是多基因遗传性肿瘤.鼻咽癌这种独特病因体系提示:鼻咽癌是研究肿瘤表观遗传修饰的最佳模型之一.主要从DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重构和非编码RNA的调控4方面对鼻咽癌表观遗传学研究进展进行综述并针对性地提出了一些新的建议,目的是为进一步探究鼻咽癌表观遗传学发病机制,更好地全面理解鼻咽癌的病因发病机制网络体系,寻找鼻咽癌高危易感人群的筛查、早期诊断、治疗、预后判断的表观遗传修饰分子标志物开辟新的前景.

α-干扰素肿瘤抗性相关分子标志物的研究进展

α-干扰素(interferon-α,IFN-α)是一种重要的治疗性细胞因子,通过调节细胞周期、抑制原癌基因、调控细胞黏附和血管生成等机制发挥抗肿瘤效应。然而患者对IFN-α反应性的差异限制了其在临床的广泛使用。信号转导通路中一些关键因子如STAT1、STAT3、P48、SOCS1等的异常表达,与肿瘤的IFN-α抗性机制相关;某些原癌基因Bcl-2、c-myc、EVI-1等的过度表达也参与IFN-α抗性形成;此外DNA甲基转移酶、组蛋白修饰与肿瘤IFN-α抗性的发生密切相关。因此,对这些预测IFN-α临床疗效有潜在价值的分子标志物进行多因素分析,选择适合IFN-α治疗的敏感病例,设计个体化的治疗方案,将成为今后肿瘤治疗的一个发展方向。

表观遗传学分子机制及其在杂种优势上的应用

在现代遗传学领域当中,进行表观遗传学研究对探究生物生命本源、解决疑难疾病以及解密生物成长发育等具有十分重要的意义。为表观遗传学的深入研究及应用提供参考,介绍了表观遗传学的内涵,表观遗传修饰的分子体系,并对表观遗传学在杂种优势上的应用进行综述。