DNA羟甲基化酶基因TET1在肿瘤发生中的作用

TET1(ten-eleven-translocation 1)是一种羟甲基化酶基因,该酶能够催化5甲基胞嘧啶(5-methyl-cytosine,5mC)形成5羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl-cytosine,5hmC),在DNA甲基化调控中发挥重要作用。最近研究表明,TET1的低表达与肿瘤发生有关,可作为癌症治疗潜在标志物,表明TET1可作为肿瘤抑制基因。此外,除了它的双氧酶活性外,TET1还可以诱导上皮细胞间质转变,并充当调节基因转录的辅助活化因子,如癌症的低氧应答基因的调节因子。这表明TET1也可做为癌基因促进肿瘤的发生。因此,在癌症和发育生物学中,TET1的调控机制是十分复杂的,TET1基因突变也已有报道。本文就TET1在肿瘤发生中的不同作用进行了综述,深入阐述TET1的作用对拓展DNA去甲基化机制的认识及发现肿瘤治疗新靶标具有重要价值。

大豆DNA去甲基化酶ROS1的生物信息学分析

利用NCBI、Phytozome、ExPASy等网站及其数据库,初步确定了大豆DNA去甲基化酶ROS1的蛋白及基因序列、基因拷贝数、理化特性等,并进一步预测分析了二级结构及结构域,同时结合Clustal X2.0和MEGA4.0等软件进行多重序列比对和分子系统进化关系研究。结果显示,大豆ROS1包括6个拷贝,ROS1各拷贝的分子量相近,等电点酸性,具有相似的潜在磷酸化位点,属于不稳定的疏水性蛋白,都位于细胞核内,且不含信号序列。α螺旋是主要的二级结构,均含有DNA_glycosylase,HhH-GPD_domain和HTH_base_excis_C三个结构域。

大豆DNA去甲基化酶IDM1基因5'调控区生物信息学分析

利用生物信息学方法分析了IDM1基因在大豆中的存在状况及其5’调控区的启动子序列、甲基化位点及转录因子结合位点的分布情况。结果表明：IDM1基因在大豆中存在2个拷贝Glyma12g35760和Glyma13g34641,并且在表达时存在选择性剪接。对5’端的-2 000~200 bp序列分析发现,Glyma12g35760存在1段可能的启动子序列,1个CpG岛,大小为133 bp,位于495~627核酸序列之间,存在5个可能的转录因子结合位点,转录因子有SBF-1和athb-1两种;Glyma13g34641存在8段可能的启动子序列,无CpG岛,存在6个可能的转录因子结合位点,转录因子有P,SBF-1,MYB.Ph。该分析结果可为IDM1基因在大豆中的试验研究提供有价值的参考。

DNA甲基化羟化酶TET1的研究进展

TET1作为TET蛋白家族的一员,是一种α-酮戊二酸和Fe2+依赖的双加氧酶,能转化5-甲基胞嘧啶(5m C)为5-羟甲基胞嘧啶(5hm C),从而启动DNA去甲基化程序。TET1既能对胚胎干细胞分化基因保持沉默,又能使其多能性基因保持激活,这种双管齐下的调控方式保持了胚胎干细胞自我更新能力和多能性潜力。TET1与肿瘤、精神疾病及白血病等疾病密切相关,因此TET1的研究对于拓展DNA去甲基化、胚胎干细胞基因调控及探求临床疾病治疗新靶向具有潜在价值。

DNA去甲基化酶TET在神经母细胞瘤患者中表达及意义

【目的】检测神经母细胞瘤(NB)患者组织中DNA去甲基化酶十一易位蛋白(TET)TET1、TET2、TET3的表达水平,探讨TET在神经母细胞瘤患者组织中的表达及临床意义。【方法】神经母细胞瘤患者组织标本46例,用免疫组织化学法(IHC)检测TET1、TET2、TET3在NB患者组织中的表达水平;使用Target数据库中的临床数据分析TET1、TET2、TET3的表达与NB患者预后的关系并进行批量相关性分析。用SPSS 25.0统计学软件进行分析,GraphPad Prism 8软件作图。【结果】(1)免疫组化结果显示,在不同级别有丝分裂-核碎裂指数(MKI)的NB患者组织中,TET3的表达存在差异且具有统计学意义(P=0.037)。TET3的表达水平在不同肿瘤细胞分化程度的各组间存在统计学差异(P=0.041),TET3高表达与NB患者预后良好呈正相关(P=0.020)。TET1表达与肾上腺素能受体2(β2-AR)表达呈正相关(r=0.347,P=0.023)。(2)生物信息学分析结果表明,TET3 mRNA表达水平与ADNP(神经保护蛋白)、ARID2(染色质重塑因子)等抑癌基因的mRNA表达水平呈正相关,与CD63(四次跨膜蛋白)、JOSD2(去泛素化酶)等癌基因的mRNA表达水平呈负相关;TARGET数据库中TET3 mRNA水平与神经母细胞瘤患者总生存期(OS)和无事件生存期(EFS)呈正相关(P=0.024,P=0.014)。【结论】TET3在NB患者组织中的表达与患者临床特征有一定的关系,且TET3高表达与NB患者预后良好呈正相关,提示TET3在神经母细胞瘤中可能作为肿瘤抑制因子发挥作用,TET3可以作为预测NB患者预后的一个潜在指标,对NB的临床评估有一定的价值。

DNA主动去甲基化酶研究进展及药物开发

DNA甲基化是一种相对稳定且可遗传的表观遗传修饰,大量研究表明,DNA甲基化影响DNA的许多重要生物学功能,包括基因印迹、X染色体的失活、基因组稳定性的维持、转座子及逆转录转座子的沉默及组织特异性基因的沉默等,也与癌症、心血管疾病、代谢性疾病、炎症等疾病的发生发展过程相关,是当代表观遗传学研究比较清晰的部分。而作为其表观遗传调控平衡的DNA主动去甲基化现象是近几年研究开始探索的热点之一,DNA去甲基化能诱导基因的重新活化及功能表达,动植物细胞中均发现DNA主动去甲基化现象,目前其相关机制研究已获得不小进展。本文就目前DNA主动去甲基化及相关酶类的累积报道和文献进行综述,对DNA去甲基化调节机制进一步理解以期拓宽对表观遗传调控的认识,为开发药物介导DNA去甲基化过程从而参与治疗疾病提供了新的思考方向。

慢性尼古丁成瘾大鼠脑组织中Tet1蛋白水平及Npas4基因甲基化水平研究

目的探讨慢性大鼠尼古丁成瘾过程中Tet1蛋白表达水平及Npas4基因甲基化水平变化及意义。方法通过背部连续注射尼古丁酒石酸氢盐构建大鼠慢性尼古丁成瘾动物模型,应用Western blot对各组实验大鼠脑组织Tet1蛋白表达水平进行测定;应用选择性化学标记SMRT测序对大鼠海马区域及大脑皮质中5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)与5-甲基胞嘧啶(5mC)水平进行测定,获得5hmC与5mC在脑内的动态变化;应用甲基化特异性PCR(MSP)结合RT-PCR对大鼠海马区、大脑皮质中Npas4基因甲基化、mRNA和蛋白表达情况进行测定;应用荧光分光光度法对慢性尼古丁成瘾大鼠脑内神经递质多巴胺(DA)、乙酰胆碱(AC)、阿啡肽(EOPs)及五羟色胺(5-HT)含量进行测定。结果通过构建慢性尼古丁成瘾大鼠动物模型应用Western-blot对各组大鼠脑内Tet1蛋白表达水平测定结果发现,在大鼠海马区中尼古丁成瘾组大鼠Tet1蛋白表达水平明显低于非尼古丁成瘾大鼠(P<0.05),进一步对5hmC与5mC水平测定发现,大鼠海马区中尼古丁成瘾大鼠组出现5hmC显著下降而5mC明显升高(P<0.05);通过对Npas4基因甲基化及mRNA及蛋白表达水平进行测定发现,在大鼠海马区域中尼古丁成瘾大鼠脑内Npas4基因呈现高甲基化情况,而Npas4基因mRNA及蛋白表达水平下调(P<0.05);对各组大鼠脑内神经递质浓度检测发现,大鼠海马区中尼古丁成瘾组大鼠脑内神经递质浓度多巴胺(DA)、乙酰胆碱(AC)、内啡肽(EOPs)及五羟色胺(5-HT)均高于非尼古丁成瘾大鼠组(P<0.05)。结论在大鼠慢性尼古丁成瘾形成过程中大鼠脑组织海马区Tet1蛋白表达水平下降,且可以影响大鼠脑组织中5hmC与5mC水平,进而影响Npas4基因甲基化程度及神级递质变化从而参与尼古丁成瘾的形成。

TET去甲基化酶在T细胞中的功能研究

DNA甲基化作为最重要的表观遗传修饰之一,在基因表达调控方面起重要作用。哺乳动物DNA甲基化主要发生在胞嘧啶第五位碳原子上,称为5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC). TET(Ten eleven translocation)家族蛋白氧化5-甲基胞嘧啶成为5-羟甲基胞嘧啶、5-醛基胞嘧啶和5-羧基胞嘧啶的一系列DNA去甲基化过程。TET家族蛋白和DNA去甲基化修饰在T细胞中的功能也逐渐被揭示。本文主要将近年研究TET去甲基化酶在T细胞中的功能进行总结和讨论。

植物去甲基化酶ROS1的研究进展

DNA甲基化状态是由从头合成的甲基化、维持型甲基化和DNA主动去甲基化动态调控的结果,由不同调节途径靶向各种酶的催化。5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶/裂解酶ROS1(REPRESSOR OF SILENCING1)是一种DNA去甲基化酶,能够通过启动碱基切除修复途径完成DNA主动去甲基化。介绍了植物中DNA主动去甲基化途径中的去甲基化酶和调节因子;ROS1介导的DNA主动去甲基化的途径;DNA主动去甲基化酶ROS1在各种植物不同发育过程中的作用,包括负调控印记基因表达和种子休眠、调控水稻籽粒品质、影响植物气孔发育等。

不明原因复发性流产患者绒毛组织中DNA低甲基化及机制

目的探究不明原因复发性流产(URSA)患者绒毛组织全基因组甲基化水平和甲基化相关酶基因表达情况。方法选取URSA患者31例(URSA组)及同期正常早孕放弃妊娠行人工流产的妇女30例(对照组)。取绒毛组织,采用ELISA测定绒毛组织中总DNA的甲基化水平,实时定量PCR检测DNA甲基化转移酶1(DNMT1)、DNMT3a、DNMT3b、去甲基化酶10-11转位酶1(TET1)、TET2、TET3的mRNA水平,Western blot法检测DNMT1、DNMT2、DNMT3、TET1、TET2、TET3蛋白水平。免疫化学染色检测绒毛组织中DNMT1、DNMT3a、DNMT3b、TET1、TET2、TET3的表达和分布。结果与对照组相比,URSA组的全基因组甲基化水平显著降低,URSA组绒毛组织中DNMT1、DNMT3b的mRNA和蛋白水平显著降低,TET1、TET2的mRNA和蛋白水平显著增加。结论URSA妇女的流产绒毛组织呈现出低甲基化水平的状态,可能与DNMT1、DNMT3b上调,TET1、TET2下调有关。

DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞中的研究进展

简要总结DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESC)中的最新研究进展.DNA甲基化(DNAmethylation)影响染色质的结构与功能,在发育与疾病发生过程中具有重要作用.2009年Tahiliani等发现TET1可以催化甲基化胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)氧化为羟甲基化胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC).DNA羟甲基化(DNAhydroxymethylation)被认为是调节DNA甲基化的一种重要方式,成为了表观遗传学的研究热点之一.

动植物DNA主动去甲基化途径及其调控机制研究进展

甲基化是DNA的一种化学修饰,能够在不改变DNA序列的前提下改变遗传表现,是一种相对稳定且可遗传的表观遗传标记。在生物体内DNA甲基化和去甲基化的动态平衡控制着基因表达的强度。植物和动物细胞中均存在DNA主动去甲基化现象,植物中ROS1/DME切除甲基化的胞嘧啶后由碱基切除修复机制完成DNA主动去甲基化;动物中则是TET1蛋白先将5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)氧化为5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)、5-甲酰基胞嘧啶(5-formylcytosine,5fC)和5-羧基胞嘧啶(5-carboxycytosine,5caC),然后通过胸腺嘧啶DNA糖基化酶(thymine DNA glycosylase,TDG)切除5fC和5caC,最后经过碱基切除修复得到未修饰的胞嘧啶。本文主要对动植物中DNA主动去甲基化途径及其调控机制的最新研究进展进行综述及比较分析,为相关领域的进一步深入研究提供理论支持。

靛玉红通过miRNA-29b-3p/TET2/5hmC轴促进骨髓增生异常综合征细胞株SKM-1细胞DNA去甲基化

目的:探索青黄散有效成分靛玉红对骨髓增生异常综合征(MDS)的去甲基化作用机制。方法:以MDS细胞株SKM-1细胞为研究对象,以不同浓度的靛玉红干预细胞48 h,采用DNA斑点印记方法,检测5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)、5-甲基胞嘧啶(5mC)等DNA甲基化指标的变化情况;通过qPCR、蛋白免疫印迹检测SKM-1细胞TET2基因表达;通过转录组高通量测序分析靛玉红调控SKM-1细胞miRNA表达的情况,并通过miRNA靶基因预测工具miranda工具筛选参与靛玉红促进MDS的TET2表达的候选miRNAs,随后使用qPCR进行实验验证。结果:DNA斑点印记结果显示靛玉红显著提高了SKM-1细胞DNA中5hmC的水平而降低了5mC的表达水平。qPCR与蛋白免疫印迹结果显示靛玉红没有显著改变TET2 mRNA表达,但是显著提高了TET2蛋白表达。转录组高通量测序结果显示靛玉红干预后有35个miRNA存在表达差异,其中17个miRNA上调,18个miRNA下调。Miranda结果显示差异miRNA中miRNA-29b-3p、miRNA-125a-5p可能作用于TET2基因。qPCR结果显示,靛玉红下调了miRNA-29b-3p的表达而上调了mi RNA-125a-5p的表达。结论:靛玉红可能通过mi RNA-29b-3p/TET2/5hm C轴促进SKM-1细胞DNA去甲基化。

SIRT1通过调控TET2促进小于胎龄儿下丘脑中星形胶质细胞分化

目的研究在小于胎龄儿下丘脑中,SIRT1是否通过调控TET2表达影响GFAP的DNA甲基化水平,最终促进星形胶质细胞分化。方法将12只SPF级SD孕大鼠,自孕第一天起随机分为对照组和SGA组,对照组繁殖饲料喂养,不限饮食直至自然分娩,SGA组8%低蛋白饲料喂养,自孕10天起50%限制饮食(以对照组前一天饮食平均量为标准),直至自然分娩。取两组出生第一天子鼠的下丘脑组织,双重免疫荧光染色观察GFAP、Tuj1的表达与分布,Western blot法和RT-PCR法检测新生鼠下丘脑组织中SIRT1、TET2、GFAP蛋白及mRNA表达,用焦磷酸测序测定GFAP启动子区域的DNA甲基化水平。体外培养SGA组和对照组子鼠的下丘脑神经前体细胞,分别用SIRT1激活剂和抑制剂对细胞进行处理,Western blot和RT-PCR法检测不同干预下SIRT1、TET2、GFAP蛋白及mRNA表达,用焦磷酸测序测定不同干预后GFAP启动子区域的DNA甲基化水平。结果与对照组相比,SGA组下丘脑中SIRT1、TET2、GFAP表达增加,GFAP启动子区域的甲基化水平降低,双重免疫荧光染色结果显示,SGA组的GFAP分布增多,Tuj1分布减少。体外神经细胞培养证实,抑制SIRT1的表达,降低了TET2、GFAP的活性,增加了GFAP启动子区域的甲基化水平;反之,SIRT1的激活会增加TET2、GFAP的表达,降低GFAP启动子区域的甲基化水平。结论在小于胎龄儿的下丘脑神经前体细胞中,SIRT1可能通过增强TET2的活性,继而改变GFAP启动子区域的甲基化水平,促进神经前体细胞向星形胶质细胞的分化。

小鼠TET1蛋白核定位信号的预测与鉴定（英文）

TET(ten-eleven translocation)家族蛋白能够介导DNA的5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5m C)的氧化,产生5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hm C)。通过TET蛋白的催化,可以诱导特定靶基因的启动子区域Cp G岛的去甲基化,从而激活基因的转录。TET1蛋白是一个拥有2039个氨基酸的DNA去甲基化酶,通过预测,TET1拥有18个核定位信号(nuclear localization signals,NLSs),其中13个为单分型NLS,5个为双分型NLS。本文利用绿色荧光蛋白和各种突变体,首次确定了小鼠TET1蛋白的2个NLSs,分别存在于CXXC结构域和催化结构域,而且这2个NLSs对全长TET1的和定位都是必需的。我们的研究对深入理解TET1的蛋白结构与功能研究具有重要意义。

重组DNA甲基化酶1表达质粒对结肠癌细胞相关基因表达的影响

目的 分析DNA甲基化酶 1(DNMT1)基因的真核表达质粒对人结肠癌细胞肿瘤相关基因的表达影响。方法 分别构建并转染含有人正义和反义DNMT1的真核表达质粒入结肠癌SW 1116细胞 ,PCR和限制性内切酶证实转染结果 ,以Western印迹法分析各组细胞DNMT1蛋白的表达情况。定量PCR检测hMLH1、hMSH2及c myc、p16 INK4A 基因的表达。结果 经G4 18筛选得到稳定转染DNMT1基因的结肠癌细胞系 ,且分别在该转染有正义和反义质粒的细胞系中 ,DNMT1蛋白表达上调和下调。同时发现转染正义DNMT1的细胞中hMLH1、hMSH2及c myc的表达降低 ,而转染反义DNMT1的细胞中hMSH2的表达明显增强。各组细胞p16 INK4A基因的表达差异不明显。

血清DNMT1与TET1表达水平在肺癌早期诊断中的临床价值

目的:检测不同类型肺癌患者与健康人血清中DNA甲基化酶1(DNA methylase 1,DNMT1)和甲基胞嘧啶双加氧酶(ten-eleven translocation methylcytosine dioxygenase 1,TET1)的表达水平,探讨2种酶对肺癌早期诊断的临床意义。方法:选取170例初诊为肺癌的患者血清与90例体检中心健康成年人血清,采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunoadsordent assay,ELISA)检测血清中DNMT1与TET1的表达水平。使用SPSS 26.0与Medcalc软件进行统计分析,比较健康成年人与肺癌患者血清中DNMT1与TET1表达水平的差异;比较血清DNMT1和TET1表达水平在不同临床分期、不同类型肺癌、不同性别、不同年龄段、不同吸烟史、不同癌症家族史之间的差异。结果:肺癌患者血清中的DNMT1显著高于健康成年人,而TET1的表达水平低于健康成年人,差异均有统计学意义(均P<0.05)。两种酶在肺癌患者血清中的表达水平与肺癌患者的临床病理分期有关。此外,DNMT1与TET1表达水平与不同类型肺癌的分类有关。结论:DNMT1与TET1有作为肺癌早期诊断标志物的潜在价值。

姜黄素对乳腺癌细胞SK-BR-3甲基化的影响及其机制的研究

目的:观察姜黄素对乳腺癌细胞SK-BR-3甲基化水平的影响,并探讨其机制。方法:将SK-BR-3细胞随机分成四组,对照组加入等体积PBS(姜黄素浓度为0μg/ml),三组观察组分别为姜黄素低剂量组(1.25μg/ml)、中剂量组(2.5μg/ml)、高剂量组(5.0μg/ml)。克隆形成抑制试验分析细胞克隆形成能力;荧光显微镜观察细胞甲基化水平变化;荧光定量PCR检测B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,BCL-2)、TET1、TET2和DNA甲基转移酶3b(DNA methyltransferases,DNMT3b)的mRNA转录变化。结果:与对照组细胞克隆形成率相比,三组观察组的细胞克隆形成率均明显下降,比较差异有统计学意义(P<0.05);随着姜黄素浓度的升高,SK-BR-3细胞基因组甲基化水平明显下降,DNMT3b的mRNA转录量明显下调,TET1与BCL-2的转录量明显上调,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:姜黄素在体外可以通过改变DNMT3b与TET1的转录影响DNA甲基化水平并抑制乳腺癌细胞SK-BR-3克隆形成能力。

Expression of the C-Terminal Domain of Mammalian TET3 DNA Dioxygenase in Arabidopsis thaliana Induces Heritable Methylation Changes at rDNA Loci

In plants, demethylation of 5-methylcytosine (5 mC) residues is controlled by DNA glycosylases, while in mammals it requires oxidation of 5 mC by TET proteins, a group of Fe(II)/2-oxoglutaratedependent dioxygenases. We analysed the effects of expressing the C-terminal catalytic domain of the human TET3 gene (TET3c) in Arabidopsis thaliana, using an rDNA region as a methylation reporter. In TET3c transformants, epialleles with hypomethylation or hypermethylation patterns can be induced, which is each stably retained in progeny lines even after removal of the TET3c transgene. In TET3c transformants, 5-hydroxymethylcytosine (5 hmC) marks are detected, indicative of the oxidative activity of the transgenic enzyme. 5-formylcytosine (5 fC) is only detectable in TET3c transformants with a DNA glycosylase mutant background suggesting further oxidation of 5 hmC residues to 5 fC by TET3c, and efficient recognition and removal of 5 fC by plant glycosylases. The results suggest that TET3c can be employed to induce heritable locus-specific changes in DNA methylation, and that accumulation of 5 hmC can be used as a marker for TET3c target regions.

DNA羟甲基化酶TET2突变对其功能的影响

DNA羟甲基化是继DNA甲基化之后发现的又一重要的表观遗传修饰,在基因的表达调控、染色体重塑等方面有着重要功能。TET2(ten-eleven-translocation 2,TET2)基因作为调控DNA羟甲基化形成的TET家族蛋白的成员之一,能够催化5甲基胞嘧啶(5-methyl-cytosine,5m C)形成5羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethyl-cytosine,5hm C),在表观遗传学中具有重要的地位。近年来,在骨髓增生性肿瘤(myeloproliferative neoplasms,MPN)、系统性肥大细胞增生症(systemic mastocytosis,SM)、慢性骨髓单核细胞性白血病(chronic myelomonocytic leukemia,CMML)和骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)等疾病中均发现了TET2的突变,并影响了5m C和5hm C含量的变化。对TET2突变的研究仍是一个很新颖的课题,TET2在不同疾病中突变的位置和类型以及对其功能的影响尚处于探索研究之中。本文对各类疾病中发现的TET2突变及其功能的影响进行了综述,深入阐述了TET2的突变对拓展DNA去甲基化和寻找疾病新靶标具有的潜在应用价值。