胃癌组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化修饰相关长链非编码RNA预后模型的构建与验证

目的 探索胃癌组蛋白H3第4位赖氨酸的三甲基化(trimethylation of lysine 4 on histone H3,H3K4me3)修饰相关长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)特征,构建相关预后模型并预测胃癌免疫治疗疗效。方法 从癌症基因组图谱数据库下载胃癌相关转录组测序数据和对应的患者临床资料,通过构建H3K4me3相关调节因子基因与LncRNA的共表达网络识别H3K4me3修饰相关LncRNA,并将癌症基因组图谱数据库中370例符合筛选标准的胃癌患者样本(整体组)按1:1随机抽样划分为训练组(n=185)和验证组(n=185)。随后基于单因素Cox回归、Lasoo回归分析构建H3K4me3相关LncRNA预后风险评分模型并进行内部验证。Kaplan-Meier生存分析和受试者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)被用于验证模型的预测性能。通过单因素和多因素Cox回归分析评估风险评分等临床指标的预后预测价值。结合风险评分、年龄和肿瘤TNM分期构建预测胃癌患者总生存率的列线图模型,ROC曲线与校准图被用于评估列线图的预测准确性。借助共识聚类识别异质性聚类亚群并进行免疫治疗疗效预测。结果 基于共表达网络关系识别了14个具有预后价值的H3K4me3相关LncRNA并构建了相关风险模型及评价体系。根据训练组预后风险评分模型获得的中位风险评分将训练组、验证组和整体组胃癌患者划分为高、低风险,Kaplan-Meier生存曲线显示低风险患者的总体生存情况要优于高风险患者(P<0.05)。此外,该模型在训练组中预测胃癌患者1、3、5年总生存率的曲线下面积(area under curve,AUC)分别为0.708、0.730、0.770,在验证组中分别为0.690、0.648、0.713,而在整体组中分别为0.697、0.670、0.724。多因素Cox回归分析显示基于H3K4me3相关LncRNA构建的风险评分模型是预测胃癌患者预后的独立因素(P<0.001)。构建的列线图预测胃癌患者1、2、3年总生存率的AUC分别为0.727、0.780、0.717,且其校准曲线与理想曲线相接近。基于共识聚类算法进一步识别了2种具有异质性免疫特征的H3K4me3-LncRNA亚群,其中亚组Ⅱ具有更高的免疫细胞浸润水平和更强的免疫应答潜力,并对5-氟尿嘧啶、奥沙利铂等显示出更高的药物敏感性,而亚组Ⅰ则可能对磷脂酰肌醇3-激酶特异性抑制剂具有更高的敏感性。结论 本研究构建了一个H3K4me3-LncRNA风险评分模型以预测胃癌患者的预后,并揭示了其异质性微观特征及在预测免疫治疗疗效方面的潜在价值。

植物组蛋白赖氨酸甲基化建立过程及其遗传性研究进展

表观遗传学主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA,组蛋白甲基化作为组蛋白修饰中的一种重要修饰,在植物体的发育和环境适应中发挥着重要作用。组蛋白甲基化主要发生在赖氨酸残基上,同时根据不同的赖氨酸位点和每个赖氨酸位点甲基化程度的不同,形成了不同的赖氨酸甲基化修饰。根据对基因的不同功能,通常将组蛋白赖氨酸甲基化修饰分为2大类:(1)能够促进基因表达的,如H3K4me3和H3K36me3;(2)能够抑制基因表达的,如H3K9me2和H3K27me3。不同的组蛋白赖氨酸甲基化去甲基化过程需要相应的阅读(reader)、书写(writer)和擦除(eraser)3种蛋白。同时,组蛋白赖氨酸甲基化的遗传性质目前还不是很清楚。综述了植物中组蛋白赖氨酸甲基化建立与去除过程,以及对组蛋白赖氨酸甲基化可遗传性的探讨。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A在中枢神经系统疾病中的作用

组蛋白甲基化修饰是表观遗传的重要机制之一,最近研究发现组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A(KDM5A)在个体发育、组织分化和肿瘤发生发展等过程中发挥重要的调控作用。成年动物大部分脑区已经失去神经发育功能,但是最新单细胞测序技术和精神疾病的动物模型研究揭示动物脑内KDM5A表达改变与神经疾病发生相关,提示KDM5A是探究脑疾病潜在的靶分子。本文从KDM5A分子结构、表达调控通路等方面总结最新进展,从而为后续其他中枢神经系统疾病研究提供参考。

组蛋白赖氨酸甲基化在认知功能障碍中作用的研究进展

认知功能障碍是指脑功能受损后,出现不同程度的学习记忆障碍、视空间障碍、情感障碍等。近年来研究表明,表观遗传调控失衡在认知功能障碍中发挥着重要的作用。组蛋白赖氨酸甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,其表达异常可能是导致认知功能障碍的重要分子机制,但具体过程尚不完全清楚。因此,本文就组蛋白赖氨酸甲基化表达异常在认知功能障碍中作用的研究进展进行综述。

日粮蛋氨酸和赖氨酸水平对肉鸡生长性能及肌肉和肝脏组织DNA甲基化含量的影响

研究日粮中添加不同氨基酸水平对肉鸡生长性能和不同日龄阶段肉鸡各组织中DNA甲基化含量的影响。结果表明:①日粮中添加不同赖氨酸和蛋氨酸水平,显著影响了肉仔鸡的生长和屠宰性能;②肉鸡肌肉和肝脏组织DNA甲基化含量随日龄增加均成降低趋势;55日龄肉鸡肌肉和肝脏组织中,蛋氨酸过量组DNA甲基化含量均大于蛋氨酸缺乏组,且两两差异显著;③肉鸡肌肉甲基化含量与55日龄肉鸡总活体重、胴体重成显著正相关,与屠宰率、半净膛率和全净膛率成负相关;肉鸡肝脏甲基化含量与55日龄肉鸡总活体重、半净膛重、全净膛重成显著正相关,与屠宰率和半净膛率成负相关。

组蛋白赖氨酸甲基化在表观遗传调控中的作用

组蛋白赖氨酸的甲基化在表观遗传调控中起着关键作用。组蛋白H3的K4、K9、K27、K36、K79和H4的K20均可被甲基化。组蛋白H3第9位赖氨酸的甲基化与基因的失活相关连;组蛋白H3第4位赖氨酸和第36位赖氨酸的甲基化与基因的激活相关连;组蛋白H3第27位赖氨酸的甲基化与同源盒基因沉默、X染色体失活、基因印记等基因沉默现象有关;组蛋白H3第79位赖氨酸的甲基化与防止基因失活和DNA修复有关。与此同时,组蛋白的去甲基化也受到更为广泛的关注。

IgA肾病患者CpG岛组蛋白H3赖氨酸4三甲基化水平的研究

目的研究IgA肾病患者CpG岛组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)水平。方法采用染色质免疫共沉淀联合芯片技术(ChIP-chip)对15例IgA肾病患者和15例健康者的外周血单个核细胞(PBMCs)H3K4me3进行高通量的筛选,染色质免疫共沉淀-实时定量聚合酶链反应(ChIP-qPCR)验证芯片结果。定量反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测H3K4me3显著差异基因的mRNA表达水平。结果与健康对照组相比,IgA肾病患者的83个基因存在H3K4me3显著差异,其中有39个基因显示H3K4me3水平增高,44个基因H3K4me3水平降低;ChIP-qPCR验证结果与CpG岛芯片结果相符,基因H3K4me3异常变化影响mRNA的表达。结论 IgA肾病患者PBMCs基因组H3K4me3存在显著改变,异常基因有助于研究IgA肾病的发病机制。

组蛋白赖氨酸甲基化研究进展

组蛋白是染色质的核心,其尾部的共价修饰组成组蛋白密码,调节许多生物学事件。组蛋白赖氨酸甲基化作为共价修饰的一种在基因表达调控、X染色体失活、基因组印迹、DNA修补等生物学过程中起重要作用。近年来随着更多的组蛋白赖氨酸甲基转移酶及作用蛋白的鉴定,对组蛋白赖氨酸甲基化的功能有了进一步认识。组蛋白赖氨酸甲基化在基因表达调控中的作用已成为表观遗传学研究的热点。

组蛋白赖氨酸甲基化修饰与肿瘤

对组蛋白甲基化修饰认识已有相当长的时间,但直到最近几年由于组蛋白甲基化修饰酶的发现才使人们逐渐认识到组蛋白甲基化修饰有广泛的生物学功能,像异染色质形成、X染色体失活、转录调节、干细胞的维持和分化等,组蛋白甲基化修饰的改变与某些人类疾病和肿瘤也有一定关系。组蛋白修饰是可逆性的,这为某些疾病的治疗提供了新的可能。

植物组蛋白赖氨酸甲基化研究进展

组蛋白甲基化修饰在真核生物的表观遗传调控中具有重要作用.SET结构域蛋白质可以特异地甲基化修饰组蛋白的赖氨酸残基,进而促进或抑制基因的表达.有关SET结构域蛋白质和组蛋白赖氨酸甲基化的研究为深入了解染色质结构和功能提供了重要信息.文中综述了组蛋白赖氨酸甲基化修饰在植物中的最新进展,探讨了SET结构域蛋白质在植物生长发育调控中的重要作用.

组蛋白赖氨酸甲基化修饰与病理性心肌肥厚关系的研究进展

心肌肥厚是多种心血管疾病发展的病理表现之一,可加速各类心血管疾病进展,导致恶性心律失常或心力衰竭的发生。现有的心肌肥厚防治手段尚不能完全解决临床问题,亟须发掘更有效的心肌肥厚干预靶点。组蛋白赖氨酸甲基化修饰是表观遗传调控的重要方式之一,其在心肌肥厚的病理生理过程中发挥关键作用。因此,本文概述组蛋白赖氨酸甲基化修饰与病理性心肌肥厚的关系,并分析其在临床心肌肥厚防治中的潜在价值。

组蛋白赖氨酸的脱甲基化

组蛋白甲基化修饰调节染色质结构与基因转录,影响细胞分化与个体发育。2004年Shi等鉴定了第一个组蛋白脱甲基酶:赖氨酸特异性脱甲基酶1(lysinespecificdemethylase1,LSD1)。这个发现是“组蛋白密码”学说的重要进展,标志着组蛋白脱甲基化研究的开始。

组蛋白赖氨酸甲基化的表观遗传图

组蛋白N末端有多种翻译后修饰,包括乙酰化,磷酸化,甲基化,泛素化和ADP-ribosylation,上述修饰酶以及选择性结合到位置特异性修饰组蛋白的染色质相关蛋白的发现揭示组蛋白末端修饰能明显扩大遗传密码的信息容量,另外它们显示还能为染色质区域充当很好的检索工具,促进表观遗传控制以及染色体的功能组织.

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1与白血病的研究进展

表观遗传学是后基因组时代兴起的一门新学科,它使人们认识到包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑及非编码RNA调控在内的修饰也可以记载遗传信息;并且许多表观遗传改变是可逆的,对表观遗传修饰和调控的研究已成为生命科学的热点和发展前沿。2004年发现的赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(LSD1)是第一个真正意义上的组蛋白赖氨酸去甲基化酶,使人们认识到组蛋白甲基化是一个动态的过程,通过组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶的相互作用,动态地调控基因转录的激活和抑制等生物学过程。这重新定义了组蛋白甲基化,同时也为进一步深入研究组蛋白修饰提供了新的途径。我们在此简要介绍LSD1的结构与功能、LSD1与白血病的关系,LSD1在白血病的发生和发展中发挥重要作用,是一个潜在的治疗白血病的靶基因。

N-三甲基赖氨酸合成中甲基化反应温度与pH关系的研究(英文)

实验以L-赖氨酸盐酸盐和无水氯化锌为原料,以碳酸二甲酯为甲基化试剂合成昆布氨酸(又称N-三甲基赖氨酸),改变甲基化反应温度,分别为15℃、30℃、50℃、60℃、65℃、70℃,用pH计测定反应过程中pH值的变化,探讨甲基化反应中pH随温度变化的规律,并作出相应的规律曲线,分析得到最佳反应温度为65℃。

组蛋白赖氨酸甲基化修饰与胃癌发病机制相关性的研究进展

组蛋白修饰是表观遗传学的重要形式,参与各种生命活动及疾病的形成。近年来,随着对组蛋白甲基化修饰及其在胃癌发生发展中作用研究成果的不断涌出,揭示了胃癌中这一修饰的变化规律及其作用机制。作者就胃癌中常见的组蛋白赖氨酸甲基化修饰形式、表达模式、基因表达调控及其在胃癌诊断与预后判定中的作用等方面作一综述,以期为胃癌的临床诊治提供新的靶点。

类风湿关节炎患者外周血单个核细胞组蛋白H3赖氨酸4三甲基化水平检测及意义

目的研究类风湿关节炎(RA)患者外周血单个核细胞(PBMCs)组蛋白H3赖氨酸4(H3K4)三甲基化(Me3)水平。方法梯度密度离心法分离8例RA患者和8例健康者的PBMCs,采用染色质免疫共沉淀联合芯片技术(ChIP-chip)在全基因组范围内对RA患者及健康者的PBMCs组蛋白H3K4me3进行高通量的筛选。染色质免疫共沉淀-实时定量聚合酶联反应(ChIP-qPCR)验证芯片结果。定量反转录聚合酶联反应(qRT-PCR)检测H3K4me3显著差异基因的mRNA表达水平。结果RA患者与对照比较,鉴定出364个基因存在H3K4me3显著差异,其中有66个基因显示有H3K4me3程度增高,298个基因有H3K4me3程度降低;ChIP-qPCR验证结果与CpG岛芯片结果一致。结论RA患者与健康者之间的PBMCs存在组蛋白H3K4me3显著改变。ChIP-chip技术有利于进一步揭示RA分子机制,发现新的治疗靶点。

赖氨酸去甲基化酶2与神经系统疾病

赖氨酸去甲基化酶2(KDM2)是一类重要的组蛋白修饰调节蛋白,广泛表达于中枢神经系统的不同区域。KDM2通过介导组蛋白去甲基化和底物蛋白泛素化,引起染色质的构象变化及调节靶基因的转录,从而影响细胞周期、细胞凋亡、氧化应激以及肿瘤形成等。KDM2在神经系统发育障碍、胶质母细胞瘤、阿尔茨海默病、脑缺血等神经系统疾病中发挥重要的作用。

植物组蛋白赖氨酸化修饰参与基因表达调控的机理

组蛋白共价修饰作为表观遗传修饰的重要部分,主要包括乙酰化和甲酰化、甲基化、磷酸化、泛素化和SUMO化等,它们形成一个复杂的网络共同调控基因的表达,其中组蛋白甲基化修饰成为研究的热点,甲基化主要发生在赖氨酸残基上。近年来,随着有关植物组蛋白赖氨酸甲基化修饰研究的不断深入,发现其通过改变自身赖氨酸残基的甲基化状态和甲基化程度,形成转录激活或者转录抑制标记,调控基因的表达,在植物开花和逆境胁迫的响应过程中起着至关重要的作用。H3组蛋白的赖氨酸甲基化修饰能够调控FLC基因和有关抗性基因的表达,具体表现为:H3K4的三甲基化促进FLC的表达,H3K27的三甲基化则抑制FLC的表达;H3K4me3作为转录激活标记,可激活PtdIns5P基因的表达,启动响应干旱的脂质合成信号通路,响应干旱胁迫;相反,H3K27me3作为一种转录抑制标记,低水平的H3K27me3诱导COR15A和ATGOLS3基因表达,它们分别编码叶绿体低温保护蛋白Cor15am和肌醇半乳糖合成酶GOLS,以抵抗寒冷胁迫。文章主要综述了植物组蛋白赖氨酸甲基化修饰参与DNA甲基化、开花过程以及应答逆境胁迫的分子机制。

组蛋白赖氨酸甲基转移酶与肿瘤

组蛋白甲基化是继乙酰化研究之后的又一热点。核小体组蛋白尾部赖氨酸残基的甲基化反应是由一类具有SET结构域的蛋白酶催化的,新近研究发现该结构域有一个新的蛋白质折叠和支架,与这类酶结合底物及其催化活性密切相关。这类酶与肿瘤的发生密切相关。深入研究其结构与功能的关系有助于最终解开基因精细调控的奥秘。