染色质免疫沉淀-测序:全基因组范围研究蛋白质-DNA相互作用的新技术

染色质免疫沉淀-测序(ChIP-seq)是近年来新兴的将染色质免疫沉淀(ChIP)与深度测序技术相结合,在全基因组范围内分析DNA结合蛋白结合位点、组蛋白修饰、核小体定位和DNA甲基化的高通量技术.在新一代测序(NGS)技术的大力推动下,ChIP-seq提供了一种相对于ChIP-chip高分辨率、低噪音、高覆盖率的研究方法.随着测序成本的降低,ChIP-seq逐步成为研究基因调控和表观遗传机制的一种常用手段.本文就该技术的最近研究进展进行综述,并着重介绍ChIP-seq数据分析过程及该技术的实际应用情况.

microRNAs与TP53基因调控网络研究进展

TP53基因(编码p53蛋白)作为一个重要的抑瘤基因,通过调控一系列信号转导通路广泛参与了多种恶性肿瘤的发生发展,一直是肿瘤分子生物学研究领域的热点.最近的研究发现,microRNAs(miRNAs)参与了TP53的信号通路,它们之间存在着复杂的调控网络.一方面,p53通过调控一些miRNAs的转录及转录后成熟,促进细胞周期阻滞、诱导细胞凋亡和衰老,抑制肿瘤发生.另一方面,许多miRNAs,如miR-25、miR-30d、miR-125b和miR-504等可直接调控p53的表达与活性,参与TP53信号通路的调节,还有一些miRNAs则通过调节p53上下游基因,发挥重要的生物学功能.其中,最具有代表性的是miR-34家族,它们受p53直接调控并参与TP53信号通路,通过靶向抑制多个TP53信号通路关键分子的表达,发挥抑瘤作用.此外,它们还可以通过抑制沉默信息调节子,增强p53的活性,反馈调节TP53信号通路.miRNAs与TP53之间调控网络的研究,是对TP53抑瘤机制的重要补充.

lncRNAs参与基因表达调控机制的研究进展

长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一组内源性、长度超过200 nt、缺少特异完整的开放阅读框(open reading frame,ORF)、无或很少有蛋白编码功能的RNAs分子。近年来的研究发现,lncRNAs与许多重要的生物学过程相关,如基因组印记、细胞分化、免疫反应等。lncRNAs在表观遗传水平、转录水平和转录后水平等多个层面调节基因的表达,通过介导染色质重塑和组蛋白修饰、干扰转录、调节选择性剪接模式、生成小RNAs、调节蛋白质活性、改变蛋白质定位等方式,参与机体生长、发育、衰老及死亡等重要生命活动的调控。关于lncRNAs参与基因表达调控的机制有待进一步研究,这将有助于深入理解疾病的发病机制,为寻找疾病分子标记物、药物靶点提供新的方向。

多基因遗传性肿瘤不同阶段转录组学调控规律及其分子机制

"多基因遗传性肿瘤不同阶段的转录组学调控规律及其分子机制研究"的国家重大研究计划项目研究团队以肿瘤基因组研究成果为基础,以肿瘤转录组学为主要研究方向,重点对鼻咽癌、乳腺癌、结直肠癌和脑胶质瘤4种多基因遗传性肿瘤的转录组信息及变化规律、抑瘤/易感基因的筛选鉴定、表观遗传学及miRNA调控的作用机制、转录调控相关的特定基因簇/蛋白质群的转录组和蛋白质组的比较和关联4个方面开展深入的研究。分别发现SPLUNC1,LTF,BRD7,NOR1,BRCA1/2,PALB2,AF1Q,SOX17,NGX6,SOX7和LRRC4等基因在肿瘤始动和侵袭阶段发挥的关键转录调控作用。相继阐明了以miR-141为中心的"SPLUNC1-miR-141-靶基因"的鼻咽癌基因信号调控网络;以人尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)为靶点的"miR-193b-uPA"的乳腺癌基因交互调控通路;以LRRC4为节点的"miR-381-LRRC4-MEK/ERK/AKT"的胶质瘤基因调控通路以及受结肠癌转移相关基因NGX6调控的miRNA及其靶基因群网络。结果表明多基因遗传性肿瘤发生、发展过程中所涉及的关键信号转导通路中的关键分子的变化将导致信号转导通路和基因调控网络的严重障碍,说明多基因肿瘤在发病学上可能是一类"基因信号转导与基因调控网络障碍性疾病"。这些结果和理论为揭示多基因遗传性肿瘤不同阶段发病过程的转录组学规律及其分子机制提供了实验和理论依据。

Toll样受体与非可控性炎症相关肿瘤

Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是一类单一的、非催化的、具有较高同源性的模式识别受体,在天然免疫中发挥了重要作用,是连接天然免疫和特异性免疫的桥梁。Toll样受体在非可控性炎症相关肿瘤中的炎症微环境形成、免疫逃逸、侵袭和转移等方面均发挥了重要作用。深入研究Toll样受体在非可控性炎症相关肿瘤中的作用机制,可以为肿瘤的预防、早期诊断及治疗提供新的方向。

基因突变在结直肠癌发生机制中的作用:殊途同归

结直肠癌的多步骤演进模式一直是肿瘤研究的经典,在这一过程中,序贯发生的基因突变(或其它遗传事件)是重要的推动力。本文综述了在结直肠癌中检测到的基因突变情况,并分析了在新一代测序技术的带动下,结直肠癌基因组学的最新进展。结直肠癌组织基因突变的"地形图"理念对于今后的肿瘤分子诊疗将具有重要意义。肿瘤不仅是基因病,更是信号通路异常病。