内毒素耐受的表观遗传学调控研究进展
表观遗传学研究进展_崔宏伟
表观遗传学是针对不涉及到DNA序列变化而表现为DNA甲基化谱、染色质结构状态和基因表达谱在细胞间传递的遗传现象的一门学科。
表观遗传的主要机制包括DNA 甲基化、核染色质修饰、印记基因丢失及非编码microRNA 变化[1]。
表观遗传修饰的一个重要特征是可以发生在亲代与子代间(有丝分裂遗传)以及子代与子代之间(减数分裂遗传)的可遗传变化。
它还可以作为一种阐述具有相同DNA 序列的细胞或生物体如何产生明显表型差异的机制,对于表观遗传的深入研究有助于解释生活习惯与疾病发生间的关系[2]。
大量研究表明,基因表达的表观遗传调控已经成为阐述多种疾病,特别是恶性肿瘤发病机制的一个基本途径[3-4]。
本文就表观遗传的研究进展做一综述。
1DNA甲基化DNA甲基化是指在DNA序列的胞嘧啶核苷酸的特定位置共价加减甲基基团的一种变化。
甲基化反应进行的程度受到DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)的控制。
在脊椎动物中,甲基基团的共价加减反应只会发生于启动子区域的胞嘧啶与鸟苷酸含量丰富的区域,即所谓的CpG岛(CpG islands)[5]。
1.1低甲基化在机体正常的生理条件下,位于启动子区域外的大约80%的CpG二核苷酸结构处于甲基化状态。
全基因组的甲基化程度降低或者处于低甲基化状态会导致信使RNA水平受到抑制。
结肠癌患者的DNA总体水平处于低甲基化状态,是首次阐述的表观遗传调控的异常情况[6]。
低甲基化状态通过促进有丝分裂导致染色体重组,引起基因组不稳定现象如基因缺失,易位等发生肿瘤。
DNA低甲基化状态还与原癌基因如c-Jun、c-Myc及c-Ha-Ras的激活作用有关[7]。
目前的研究证实,肿瘤组织的DNA大部分都处于低甲基化状态,低甲基化加速癌变进程[8-9]。
1.2高甲基化通常,高度甲基化发生于特定的某一基因。
基因组启动子区域CpG岛的高度甲基化状态基因的转录沉默,随后导致蛋白表达的缺失。
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药物发现中的表观遗传学调控基因表达的新靶点和策略
药物发现中的表观遗传学调控基因表达的新靶点和策略在药物发现领域,寻找新的治疗靶点和策略一直是研究者们的追求。
近年来,随着对表观遗传学的深入研究,科学家们发现表观遗传学在调控基因表达和疾病发生发展中起着重要作用,成为新的药物靶点的潜在来源。
本文将从表观遗传学的概念入手,介绍药物发现中的表观遗传学调控基因表达的新靶点和策略。
一、表观遗传学概述表观遗传学是研究基因表达调控过程中,不改变DNA序列的遗传变化形式。
它包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA和染色质构象等多个方面。
表观遗传学的变化可以对基因表达产生长期的影响,从而在疾病的发生和发展中发挥重要作用。
二、表观遗传学调控基因表达的新靶点表观遗传学调控基因表达的新靶点来源于对表观遗传学调控机制的深入研究。
一些常见的新靶点包括DNA甲基转移酶、组蛋白泛素化酶、组蛋白去乙酰化酶等。
这些靶点的研究可以为药物发现提供新的方向。
1. DNA甲基转移酶DNA甲基转移酶是在DNA甲基化过程中起关键作用的酶类。
研究发现,某些疾病如癌症和自身免疫病等与DNA甲基转移酶的异常表达密切相关。
因此,通过抑制或激活DNA甲基转移酶的活性,可以调节表观遗传学的变化,从而治疗相关疾病。
2. 组蛋白泛素化酶组蛋白泛素化酶是调控染色质结构和基因表达的重要酶类。
研究发现,组蛋白泛素化酶在多种疾病的发生和发展中起着重要作用。
因此,通过干扰组蛋白泛素化酶的功能,可以调控基因表达,为相关疾病的治疗提供新的策略。
3. 组蛋白去乙酰化酶组蛋白去乙酰化酶是调控染色质结构和基因表达的关键酶类。
研究发现,某些疾病如神经退行性疾病和心血管疾病等与组蛋白去乙酰化酶的异常表达相关。
因此,通过调节组蛋白去乙酰化酶的活性,可以改变染色质的结构,进而调控基因表达,为相关疾病的治疗提供新的策略。
三、表观遗传学调控基因表达的新策略除了发现新的靶点外,还需要创新性的策略来实现表观遗传学调控基因表达。
以下是一些常见的新策略。
内毒素耐受的分子机制研究进展
2 T n样 受 体 家 族 及 其 下 游信 号转 导 途 径 o
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1 内毒 素 耐 受 的体 内和 体 外 模 型
内毒素 耐 受 的体 内模 型 方 面 , 目前 已有 大 鼠 、
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在体外模型方面, 主要是培养对 内毒素敏感的细胞 , 通过 不 同剂 量 L S处 理 而 得 到 。大量 研 究 表 明 , P 单
表观遗传学药物治疗研究进展
表观遗传学药物治疗研究进展摘要涉及细胞生长关键基因的表观遗传学调节失活是人类疾病尤其是癌症与心血管疾病发生发展的特点。
这些表观遗传学机制包括DNA甲基化、组蛋白修复和非编码RNA交联,它们影响基因表达,并且与疾病进展相关。
与基因突变比较,表观遗传学的改变具有潜在的可恢复性,表观遗传学失活的基因重新表达能抑制疾病状态或者对某些治疗敏感化。
能够逆转表观基因失活的小分子称为表观治疗药(epi-drug),美国食品与药品管理局(FDA)和欧洲药品组织(EMA)已经批准了此类药物的癌症治疗,这类药物未来必定成为心血管疾病防治的热点和重点。
本文着眼于表观遗传学分子的生化特征,分析了这些药物的作用和目前在临床上的研究应用情况。
关键词:表观遗传学;药物;DAN甲基化;组蛋白修饰;miRNA1.简介众所周知,基因和表观遗传的改变对人类疾病有着确切的作用。
“表观遗传学”指的是在基因表达和染色质结构中由于化学修饰产生的所有可遗传的变化,而不涉及基因核苷酸序列的改变。
这些改变的正确调节保证了适当的细胞生长,相反,表观遗传模式的去调节状态导致疾病的产生和传播。
表观遗传继承方法有三种类型:DNA甲基化、组蛋白修复、非编码RNA调控。
这些都是保证基因活性从一代细胞传递到下一代细胞的关键机制。
三种影响作用不同,但相互影响的表观遗传学机制导致不适当的基因表达,易致癌症和其他表观遗传性疾病。
尽管确切的机制还未明了,近几年表观遗传学作为扩展我们对疾病的理解,尤其是肿瘤基因学,已成为癌症治疗和预防策略建立的重要工具。
2.染色质结构与调节在真核细胞中,DNA与组蛋白形成的复合结构组成染色质。
组蛋白包括一组基本蛋白,这些蛋白在真核生物中高度保守。
核心组蛋白称为H2A、H2B、H3和H4,上述四种组蛋白两个分子共同组成八聚体。
DNA与组蛋白核心的基本氨基酸通过带负电荷的DNA磷酸基团相互作用,围绕在蛋白核心的周围。
大约146bp的DNA能够围绕组蛋白核心形成一个核酸单位(核小体),即染色质基序重复结构。
表观遗传学的研究进展
表观遗传学的研究进展发表时间:2018-08-02T11:59:25.403Z 来源:《中国医学人文》(学术版)2018年3月第5期作者:王艳秋1 张天娥2(通讯作者)刘荣强淮文英[导读] 本文综述了表观遗传的特点和研究内容。
成都中医药大学成都 610075 【摘要】表观遗传学是研究没有DNA序列变化但能产生可遗传的基因功能变化的学科,被定义为染色体区域的结构性适应以便于记录、传导信号和保持改变活动状态。
研究的重点是识别和理解作为表型变异基础的精确的分子变异,已证实环境变化可以促成基因表观修饰,表观修饰也可能引起基因改变,这种改变具有可遗传性且与人类的表型、多种疾病发生关系密切,对表观遗传学的研究提供了解开疾病潜在生物学机制的希望,并具有作为疾病或疾病进展的生物标记物的潜力。
本文综述了表观遗传的特点和研究内容。
【关键词】表观遗传学;DNA甲基化;组蛋白修饰;综述Advances of Research on Epeigenetics Wang Yanqiu,Zhang Tiane,Liu Rongqiang,Huai Wenying (Chengdu University of TCM,Chengdu 610075,China)Abstract:Epigenetics is a subject that studies the changes in genetic function that can be inherited without DNA sequence changes. It is defined as the structural adaptation of the chromosomal region to facilitate the recording,transmission of signals and to maintain the changing state of activity.The focus of the study is to identify and understand the precise molecular variation based on the basis of phenotypic variation. It has been proved that environmental changes can contribute to gene surface modification,and apparent modification may also cause genetic change. This change is hereditable and closely related to human phenotype and various diseases,and studies epigenetics It provides hope for solving the potential biological mechanism of disease and has potential as a biomarker for disease or disease progression. The characteristics and research contents of epigenetics are reviewed in this paper. Key words:epigenetics;DNA methylation;histone modification;review表观遗传是指基因的DNA序列不发生改变而基因的表达水平和功能发生改变,并产生可遗传的表型,这种表型在细胞增殖和生长发育过程中能稳定传递。
【推荐下载】表观遗传学修饰与肿瘤耐药关系的研究进展浅谈
表观遗传学修饰与肿瘤耐药关系的研究进展浅谈 2012-12-10 【编者按】:医药论文是科技论文的一种是用来进行医药科学研究和描述研究成果的论说性文章。
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表观遗传学修饰与肿瘤耐药关系的研究进展浅谈 本文就DNA甲基化和组蛋白乙酰化与恶性肿瘤耐药的关系及其在逆转耐药中的作用方面的研究进展述之如下。
1 DNA甲基化和组蛋白乙酰化 1.1 DNA甲基化DNA甲基化是指在DNA复制以后,在DNA甲基化酶的作用下,将S-腺苷甲硫氨酸分子上的甲基转移到DNA分子中胞嘧啶残基的第5位碳原子上,随着甲基向DNA分子的引入,改变了DNA分子的构象,直接或通过序列特异性甲基化蛋白、甲基化结合蛋白间接影响转录因子与基因调控区的结合。
目前发现的DNA甲基化酶有两种:一种是维持甲基转移酶;另一种是重新甲基转移酶。
1.2 组蛋白乙酰化染色质的基本单位为核小体,核小体是由组蛋白八聚体和DNA 缠绕而成。
组蛋白乙酰化是表观遗传学修饰的另一主要方式,它属于一种可逆的动态过程。
1.3 DNA甲基化与组蛋白乙酰化的关系由于组蛋白去乙酰化和DNA甲基化一样,可以导致基因沉默,学者们认为两者之间存在串扰现象。
2 表观遗传学修饰与恶性肿瘤耐药 2.1 基因下调导致耐药在恶性肿瘤中有一些抑癌基因和凋亡信号通路的基因通过表观遗传学修饰的机制下调,并与化疗耐药有关。
其中研究比较确切的一个基因是hMLH1,它编码DNA错配修复酶。
此外,由于表观遗传学修饰造成下调的基因,均可导致恶性肿瘤耐药。
2.2 基因上调导致耐药在恶性肿瘤中,表观遗传学修饰的改变也可导致一些基因的上调,包括与细胞增殖和存活相关的基因。
上调基因FANCF编码一种相对分子质量为42000的蛋白质,与肿瘤的易感性相关。
2003年,Taniguchi等证实在卵巢恶性肿瘤获得耐药的过程中,FANCF基因发生DNA去甲基化和重新表达。
2023脓毒症相关ARDS的进展和机制
2023脓毒症相关ARDS的进展和机制摘要:2016年脓毒症3.0指南的引入提高了我们对脓毒症诊断和治疗的理解。
2023的〃拯救脓毒症运动〃推荐了针对脓毒症患者的个体化治疗策略和护理方法。
然而,脓毒症病人的死亡率仍然很高。
脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征患者约占其中的30%病死率在30%-40%之间。
脓毒症相关ARDS患者的病理标本经常显示广泛的肺泡损伤,研究表明肺上皮和肺内皮损伤是根本原因。
因此,本研究旨在评估脓毒症相关ARDS中肺上皮和肺内皮损伤的机制和研究进展,这可能为未来的研究、诊断和治疗提供新的方向。
、**刖百脓毒症是ICU最常见的并发症之一,由于其复杂的分子基础,其致死率很高。
2016年,脓毒症被描述为〃宿主对感染的反应不平衡导致的危及生命的器官衰竭〃。
脓毒症通常表现为宿主对入侵病原体的反应失调;这种全身炎症反应可导致弥漫性血管内凝血、多器官功能障碍综合征(MODS)和死亡率。
随着过去几十年来脓毒症诊断、治疗和管理的逐步发展,以及建议的不断更新,脓毒症的死亡率显著下降(约20-30%I然而,早期发现脓毒症、预防多器官衰竭和改善预后仍然是迫切需要关注的问题。
脓毒症经常导致器官功能障碍和损害,如急性肾损伤(AKI1急性肺损伤(A1I)z A1I加重成为急性呼吸窘迫综合征。
因此,ARDS通常被视为严导致远端肺泡结构和相关微血管区域的损伤。
在渗出阶段,肺泡巨噬细胞被激活,导致释放强大的促炎介质和趋化因子(如TNF x I1-6和I1-8),促进中性粒细胞和单核细胞集聚。
活化的中性粒细胞(如细胞因子)通过释放毒性介质进一步促进损伤。
由此造成的损害会导致屏障功能丧失以及间质和肺泡浸润。
ATI z a1veo1arI型细胞;TNG、肿瘤坏死因子;I1-6、白介素-6;Ang-2、血管生成素2;RAGE,晚期糖基化终产物受体血管内皮损伤尽管ARDS中内皮损伤的性质和机制尚不清楚,但新的研究表明,它与炎症反应、血管内皮细胞钙粘蛋白改变、细胞凋亡或其他细胞死亡途径(如凋亡和自噬)以及氧化应激有关。
表观遗传修饰在毒品成瘾中的作用研究进展
A b s t r a c t : D r u ga d d i c t i o ni sac h r o n i cr e c u r r e n t e n c e p h a l o p a t h yw h i c hs e v e r e l yd a ma g e sh u ma nh e a l t h a n da f f e c t ss o c i a l s t a b i l i t y . T h e r e f o r e , t h es t u d yo f t h emo l e c u l a r me c h a n i s ma b o u t d r u ga d d i c t i o ni si mp o r t a n t f o r t h et h e r a p e u t i cs t r a t e g i e s o f d r u ga d d i c t i o n . An u mb e r o f s t u d i e s h a v es h o w e dt h a t e p i g e n e t i cmo d i f i , c a t i o n sp l a yk e yr o l e si nt h er e g u l a t i o no f d r u ga d d i c t i o n . D r u ge x p o s u r ec a nl e a dt oh i s t o n ea c e t y l a t i o n me t h y l a t i o n , p h o s p h o r y l a t i o n , a n dD N Ame t h y l a t i o ne t c . U n d e r s t a n d i n gt h ee p i g e n e t i cme c h a n i s msf o rd r u g a d d i c t i o nma yc o n t r i b u t et ot h et h e r a p e u t i c sf o r d r u ga d d i c t i o n . H e r e , w ef o c u s e do nt h ec h a n g e so f e p i g e n e t i cmo d i f i c a t i o n sd u r i n gd r u ga d d i c t i o nt or e v i e wt h er e c e n t p r o g r e s s e si nd r u ga d d i c t i o n . K e y w o r d s : E p i g e n e t i cmo d i f i c a t i o n ; D r u ga d d i c t i o n ; H i s t o n ea c e t y l a t i o n ; H i s t o n eme t h y l a t i o n ; H i s t o n e p h o s p h o r y l a t i o n ; D N Ame t h y l a t i o n
药物发现中的表观遗传学调控基因表达的新靶点和策略
药物发现中的表观遗传学调控基因表达的新靶点和策略表观遗传学是研究细胞在基因组水平上所发生的可逆性遗传改变的学科。
这些可逆性遗传改变不涉及DNA序列的变化,而是通过化学修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰等来调控基因表达。
随着表观遗传学的研究不断深入,人们逐渐认识到它在药物发现中的重要作用。
表观遗传学调控基因表达的新靶点和策略成为了药物发现领域的热门研究方向。
一、DNA甲基化修饰DNA甲基化是表观遗传学中最常见的一种修饰形式。
DNA甲基化通常发生在CpG岛(CpG酶位点密集的区域)上,通过在CpG酶位点上附加甲基基团来静化基因表达。
在肿瘤细胞中,某些抑癌基因的甲基化状态被异常改变,导致基因的沉默。
这为药物发现提供了新的靶点。
近年来,一些针对DNA甲基化的药物已经进入了临床试验阶段。
例如,DNA甲基转移酶抑制剂可以抑制DNA甲基化酶的活性,从而恢复被甲基化的基因的表达。
这些药物在某些癌症治疗中表现出了良好的效果,展示了表观遗传学在药物发现中的巨大潜力。
二、组蛋白修饰组蛋白修饰是另一种常见的表观遗传学调控机制。
组蛋白修饰包括甲基化、乙酰化、泛素化等多种化学修饰方式。
这些修饰能够改变染色质的结构和稳定性,从而调控基因的表达。
药物发现中,一些靶向组蛋白修饰的药物已经进入了临床试验阶段。
以组蛋白去乙酰化酶抑制剂为例,它们能够阻断组蛋白的乙酰化修饰,从而影响染色质结构,进而抑制特定基因的表达。
这些药物在癌症治疗和其他疾病治疗方面都具有潜力。
三、非编码RNA调控在表观遗传学中,非编码RNA(ncRNA)是近年来备受关注的研究对象。
ncRNA是一类不编码蛋白质的RNA分子,它们参与调控基因表达的过程。
一些ncRNA在疾病发生发展中起到关键作用,并成为药物发现中的新靶点。
目前,研究者已经发现了多种与ncRNA相关的药物靶点,包括微小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)。
通过干扰ncRNA的功能,可以影响基因的表达,从而实现药物发现和治疗的目标。
表观遗传学和药物调控机制研究
表观遗传学和药物调控机制研究随着科技的不断发展,越来越多的学科跨越界限,形成了许多新的领域。
在生命科学领域中,表观遗传学和药物调控机制研究是两个重要的新领域。
它们的出现为我们深入了解人体健康和疾病的发生机制提供了新的思路。
本文将从表观遗传学和药物调控机制研究的定义和原理出发,介绍近年来相关研究的进展。
一、表观遗传学的定义和原理表观遗传学是指在基因组中不涉及DNA序列变化的基础上,细胞对于基因组DNA和蛋白质的修饰、组合、重组及修改等过程的研究。
这些修饰可以转录调控元件或染色体上某些区域的功能改变,从而影响基因表达和细胞功能。
表观遗传学是一个快速发展的领域,其中包括了DNA 甲基化、组蛋白修饰和RNA修饰等。
研究表明表观遗传学与生物进化、生殖、细胞分化、肿瘤发生、疾病预防等方面密切相关。
DNA 甲基化是表观遗传学中最早被发现的一种修饰方式,即通过化学修饰形成甲基基团转移至基因组的DNA碱基上。
这种修饰方式通常发生在DNA序列的CpG 位点上,而且在不同组织、不同生命阶段和不同环境因素下都会出现不同的甲基化模式和水平。
甲基化模式的改变会影响到基因的功能和表达,从而导致基因表达水平的失衡,引起各种疾病的发生。
组蛋白修饰是另一种常见的表观遗传学修饰方式。
组蛋白是由碱性蛋白质和DNA组成的核小体的主要组成部分,在染色体的结构和功能上都起着重要作用。
组蛋白的修饰方式包括:甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等。
这些修饰方式同时也与众多的疾病相关。
二、药物调控机制研究的定义和原理药物调控机制研究是指通过操纵相应的药物分子,影响细胞代谢和信号传导等生物过程的一种新的治疗与预防方式。
药物调控机制研究是治疗疾病的突破性方法之一,因为它可以纠正DNA级别的异常表现,从而对基因表达谱进行调控。
药物调控机制研究的原理是利用化学分子干预基因表达和细胞代谢,从而影响细胞的生理和病理过程。
通过对细胞的信号通路、表观遗传修饰等进行调控,达到抗肿瘤、抗炎性、抗感染等治疗效果,同时也为药物研发提供了新的途径。
内毒素耐受的表观遗传学调控研究进展
1 内毒素 耐受与 T L R 4信 号传 导通路
2 0 1 6年
l 2月
基 础 医学 与临床
B a s i c& C l i n i c l a Me d i c i n e
De c e mb e r 2 01 6 Vo 1 . 3 6 No 1 2
. .
第3 6卷
第 1 2期
文 章 编 号 :1 O 0 1 - 6 3 2 5【 2 01 6) l 2 — 1 7 3 3 — 0 5
w a y p l a y s c r i t i c a l r o l e s i n e n d o t o x i n t o l e r a n c e .E p i g e n e t i c s i s a p h e n o me n o n t h a t a l t e r s g e n e e x p r e s s i o n p a t t e r n w i t h o u t DNA s e q u e n c e ; i t ma y mo d u l a t e s t h e p r o c e s s o f e n d o t o x i n t o l e r a n c e t h r o u g h mi c r o R NA ,l o n g n o n — c o d i n g RN A r e g u l a t i o n a n d h i s t o n e mo d i f i c a t i o n .
G u a n g z h o u , 5 1 0 0 1 0; 2 . G r a d u a t e S c h o o l , G u ng a z h o u U n i v e r s i t y o f C h i n e s e Me d i c i n e , G u a n g z h o u 5 1 0 0 1 0 ,C h i n a )
表观遗传学检测和调控的研究
表观遗传学检测和调控的研究表观遗传学是研究基因表达和细胞分化过程的一门学科,它关注的是在DNA序列不变的情况下,细胞如何通过化学修饰来改变基因的表达状态。
之前我们认为,基因组中的DNA序列是静态的,而表观遗传学的出现告诉我们,尽管人体中大部分细胞都包含相同的基因,但是它们在不同的组织和时期中,表现的功能和特性可能完全不同。
表观遗传学的发现为我们提供了一个全新的解释能力,它既能解释人体复杂的器官和组织的分化过程,也能解释很多疾病的成因。
表观遗传学的核心是表观基因组,它指的是基因组中DNA序列上的化学修饰标记,例如:DNA甲基化和组蛋白修饰。
这些化学标记可以在基因表达调控的整个过程中起到关键作用。
在这个过程中,许多基因处于关闭状态,但是它们的表达并不是完全被抑制,而是显示出弱表达状态。
当一些内外因素影响到基因表达时(例如环境刺激,药物,孕期,饮食习惯等),化学标记的位置和量就会发生变化,从而引发基因表达的变化和调控。
这些表观遗传修饰可以传递到下一代,这就是表观遗传学的另一个重要方面——表观遗传遗传学。
表观遗传学的发现揭示了很多不为人知的生物学秘密。
例如,虽然人体中每个细胞的基因组都是基本相同的,但是有些基因只在某些组织中表达,而在其他组织中则完全不表达。
还有研究表明,某些环境因子或药物的暴露可以在妊娠期间对胎儿的表观遗传修饰产生长远的影响,影响到其身体发育和疾病风险。
表观遗传学检测是通过检测这些化学标记来识别人类基因表达调控变化的。
这种检测方法可应用于各种疾病的诊断和治疗,例如:癌症、神经系统疾病和血管疾病等。
与传统的基因检测相比,表观遗传学检测的优势在于它可以更好地反映基因表达调控的情况,从而更准确地判断疾病的类型和严重程度。
表观遗传学检测还可以在早期发现疾病,以增加治疗成功的机会。
在临床实践中,表观遗传学检测已经取得了不错的成果。
例如,一项研究发现,通过检测胎儿血浆中的表观遗传标记,可以在母亲的体内无创地检测儿童的孕期鼻咽癌。
微生物遗传学在抗生素耐药性研究中的应用与前景
微生物遗传学在抗生素耐药性研究中的应用与前景1. 引言抗生素耐药性问题已成为全球范围内重要的公共卫生挑战。
微生物遗传学作为一门研究微生物基因遗传及进化规律的学科,对于解决和应对抗生素耐药性问题具有重要意义。
本文将探讨微生物遗传学在抗生素耐药性研究中的应用和前景。
2. 耐药机制的解析抗生素耐药是指细菌发展对抗生素的耐受能力,从而使抗生素失去或降低效果。
微生物遗传学研究对于揭示耐药机制至关重要。
通过深入研究细菌基因组和质粒的结构与功能,可以发现耐药相关基因的存在和调控机制。
通过分析基因的遗传变异和基因表达调控,可以揭示耐药性形成的分子机制。
3. 耐药基因的传播与演化微生物遗传学帮助我们了解耐药基因的传播途径和演化规律。
水平基因转移是细菌中耐药基因传播的重要方式,质粒是重要的水平基因转移介质。
通过研究质粒的结构和功能,可以揭示耐药基因的传播途径。
此外,了解耐药基因的演化机制有助于预测和预防新的耐药性的出现。
4. 抗生素耐药性的分子诊断方法微生物遗传学在抗生素耐药性研究中的另一重要应用是开发分子诊断方法。
传统的抗生素敏感性试验耗时且操作复杂,微生物遗传学的发展为开发快速、准确的分子诊断方法提供了可能。
利用PCR、荧光标记和基因测序等技术,可以快速鉴定耐药基因的存在与类型,从而指导临床用药和耐药性监测。
5. 抗生素耐药性的防控策略综合运用微生物遗传学的研究成果,可以制定和完善抗生素耐药性的防控策略。
加强抗生素的合理使用、推广新型抗生素和开发新药、建立健全的监测体系和加强国际合作,都是有效预防和控制抗生素耐药性的重要措施。
微生物遗传学为制定这些策略提供了科学依据。
6. 基因编辑技术在抗生素耐药性研究中的应用基因编辑技术如CRISPR-Cas9的出现,为反转耐药性提供了新的途径。
通过精准编辑耐药基因,可以使其失去或降低其功能,从而恢复敏感性。
此外,基因编辑技术还可用于研究耐药基因的功能和调控机制,为开发新的针对耐药基因的药物提供理论指导。
表观遗传学调控机制研究
表观遗传学调控机制研究随着时间的推移和科技的发展,我们对生命的理解和探究也越来越深入,其中表观遗传学便成为了当前研究的热点之一。
那么,关于表观遗传学调控机制的研究究竟是怎样的呢?表观遗传学是研究基因表达失衡与生物个体表现型差异之间关系的一门学科,与经典遗传学(传统意义上的遗传学)侧重点不同。
它认为,人的基因组中的DNA序列是稳定且不可逆的,但基因表达——也就是基因转录出来的mRNA (messenger RNA)——是高度可变的,会受到内部(如细胞因子等)和外部(如环境因素等)的作用而不断发生变化。
这些变化会影响蛋白质的合成以及其他相关遗传信息的表达,推动细胞去适应环境的变化。
而表观遗传学调控机制的研究,主要是探究表观遗传标记(epigenetic markers)与表观遗传修饰(epigenetic modifications)是如何影响基因的表达以及如何透过细胞分裂传递给后代的。
表观遗传标记可以理解为对我们基因组上的“标签”,通常是DNA上的化学修饰(例如DNA甲基化和染色质修饰)或非编码RNA(如微型RNA)等,它们能够告诉细胞某个基因是否应该转录成蛋白质。
比如,通过DNA甲基化修饰,一些基因会变得更难被转录,从而限制了相应的蛋白质产生。
这种对基因发生“标记”的情况,共同构成了一种基因组上的遗传语言,通常被称为表观遗传码(epigenetic code)。
表观遗传修饰则是指,通过各种化学修饰方式来改变DNA上的表观遗传标记,进而影响基因组的组织和结构。
这些修饰方式包括脱乙酰化、乙酰化、磷酸化等等。
它们能够改变某些基因的结构和功能,改变基因的表达,而这种改变通常会持续一段时间,一直到修饰物在后续的情况下被去除或者被新的表观遗传修饰替代。
近年来,研究人员已经证明,表观遗传学调控机制与多种疾病的发生和发展有着密切的关系,如像肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病和代谢性疾病等。
例如,在肿瘤研究中,科研人员发现,癌细胞的表观遗传变异与其生长、转移和转化的不同步有关。
内毒素耐受的分子机制及临床应用研究进展
内毒素耐受(endotoxin tolerance,ET)是指细胞预先受到小剂量脂多糖(1ipopolysaccharide,LPS)刺激后,对后续致死剂量的LPS刺激表现为反应性降低甚至无反应的现象。
内毒素耐受作为机体抵抗炎症的保护性机制,可以改善发热、缺氧和休克等症状,但目前对内毒素耐受形成的具体机制尚不十分清楚。
最近,已有较多关于内毒素耐受的分子机制研究,主要集中在与LPS相互作用的受体,以及受体后细胞信号转导途径。
本文就内毒素耐受的体内和体外模型、Toll样受体家族及其下游信号转导途径、表观遗传学及其对内毒素耐受机制的调控与临床应用研究进展做一综述。
1内毒素耐受的体内和体外模型内毒素耐受的体内模型,已有鼠、猪、兔、狗、猴子、狒狒等动物模型。
最常用的是通过小剂量LPS预处理不同种类的实验鼠得到的。
笔者所在团队近十余年,以0.1μg/d LPS对小鼠进行腹腔注射,连续5次,建立内毒素耐受小鼠模型[1],将50g/mL LPS溶于生理盐水,以0.1mg/(kg·d)LPS对大鼠进行腹腔注射,连续5次,成功建立了内毒素耐受大鼠模型[2-3]。
在体外模型方面,内毒素耐受的分子机制及临床应用研究进展史慧芳,杨妍妍综述卢明芹审校温州医科大学附属第一医院感染科(温州325000)【摘要】内毒素耐受是指机体或细胞提前经低剂量脂多糖连续刺激后,对大剂量脂多糖的再刺激呈低反应甚至是无反应的一种现象。
内毒素耐受是一个复杂的病理生理过程,涉及多个细胞信号通路、生物分子和受体改变。
到目前为止,确切的机制尚不十分清楚。
最近的研究表明内毒素耐受现象与一些疾病有关,如脓毒症、糖尿病、囊性纤维化和癌症等。
本文就内毒素耐受的体内和体外模型、Toll样受体家族及其下游信号转导途径、表观遗传学及其对内毒素耐受机制的调控及临床应用研究进展做一综述。
【关键词】内毒素耐受;模型;Toll样受体;信号转导途径;表观遗传学【中图分类号】R392文献标志码A DOI:10.3969/j.issn.2096-3351.2022.02.015Research advances in the molecular mechanism and clinical application ofendotoxin toleranceSHI Huifang,YANG Yanyan reviewing LU Mingqin checkingDepartment of Infection Disease,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou325000,China【Abstract】Endotoxin tolerance refers to the phenomenon that the body or cells show low response or even no response to the restimulation of high-dose lipopolysaccharide after continuous stimulation of low dose of lipopolysac⁃charide in advance.Endotoxin tolerance is a complex pathophysiological process involving multiple cellular signal pathways,biological molecules and receptor alternations.As yet,the exact mechanism remains unclear.Recent stud⁃ies have shown that endotoxin tolerance is also associated with certain diseases such as sepsis,diabetes mellitus,cys⁃tic fibrosis,and cancer.This article reviews in vivo and in vitro models of endotoxin tolerance,toll-like receptor fam⁃ily and its downstream signal transduction pathways,epigenetics and its regulation of endotoxin tolerance mecha⁃nism,clinical application and research progress.【Key words】Endotoxin tolerance;Model;Toll-like receptor;Signal transduction pathway;Epigenetics基金项目:浙江省自然科学基金(LY18H030010)第一作者简介:史慧芳,硕士研究生。
表观遗传学与免疫疗法的应用研究
表观遗传学与免疫疗法的应用研究随着科技的不断发展,医学研究也在不断进行着革新。
表观遗传学和免疫疗法作为医学领域的两个重要研究方向,在癌症、自身免疫性疾病等方面的治疗上,已经开始显示出了巨大的应用前景。
一、表观遗传学表观遗传学是研究基因活性调节机制的学科。
与传统的遗传学不同,表观遗传学关注的是不改变DNA序列的情况下,通过发生化学修饰或非编码RNA的调节来影响基因表达的方式。
多年来,人们一直认为基因的遗传信息是固定的,但表观遗传学的出现颠覆了这一认知。
研究表明,表观遗传学在许多人类疾病的进程中扮演了重要的角色,如癌症、心血管疾病和神经系统疾病等。
1.1 表观遗传学在肝癌中的研究表观遗传学在肝癌的研究中显示出了深远的意义。
研究表明,表观遗传学机制异常与肝癌的发生有密切关系。
例如,DNA甲基化和组蛋白去乙酰化在肝癌的发生和进展中起到了重要作用。
此外,关于microRNA在肝癌表观遗传学机制中的作用也受到了广泛的关注。
miR-22和miR-101等microRNA作为肿瘤抑制基因的功能已经在肝癌研究中得到了体现。
通过研究表观遗传学在肝癌中的作用,人们对肝癌的治疗可以提供更具体和有针对性的策略,以期提高患者的生存率。
1.2 表观遗传学在自身免疫疾病中的应用表观遗传学在自身免疫疾病的研究中也显示出了越来越多的应用。
自身免疫疾病是免疫系统异常反应导致的一类疾病,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
研究表明,自身免疫疾病病人的表观遗传学模式和正常人存在差异,例如DNA甲基化、组蛋白修饰、microRNA等多个方面都存在显著的不同。
这个发现为一些潜在的新型治疗策略提供了契机,例如通过改变病人的表观遗传学模式调节免疫系统的反应。
二、免疫疗法免疫疗法是指利用人体免疫系统对抗癌细胞或其他疾病的治疗方法。
随着对免疫学知识的深入研究,人们越来越发现,免疫疗法已经成为了治疗癌症和其他疾病的一种有力手段。
2.1 免疫检查点抑制剂治疗免疫检查点抑制剂是一类新型的生物制剂,可以通过阻断免疫系统的负调节信号,从而加强免疫系统杀伤肿瘤细胞的能力。
表观遗传学主要调控方式研究进展
表观遗传学主要调控方式研究进展摘要:表观遗传学是指在DNA序列不发生改变的情况下基因表达发生的稳定、可遗传的变化。
环境因素也会通过影响基因表达的调控,对个体产生可遗传的表型影响。
本文将对主要的调控方式,DNA甲基化,组蛋白修饰,非编码RNA修饰进行综述。
关键词:表观遗传学,DNA甲基化,组蛋白修饰,非编码RNA中图分类号:G662.7 文献标识码:A 文章编号:ISSN1672-6715(2018)06-0084-01表观遗传学是指在DNA序列不发生改变的情况下基因表达发生变化,而且这种变化是稳定的、可以遗传的。
表观遗传学的研究内容主要包含DNA甲基化(DNA methylation)、组蛋白修饰(histone modification)、非编码RNA (non-coding RNA)、X染色体失活(X chromatin inactivation)、基因组印记(genomic imprinting)、染色质重塑(chromatin remodeling)等多种修饰方式。
1 DNA甲基化DNA甲基化是一个将甲基加到DNA上的修饰过程。
在此过程中,腺嘌呤(A)或胞嘧(C)碱基在甲基转移酶(DNA methyltransferase, DNMT)的催化下与甲基发生共价结合,并且可以通过细胞分裂和生殖传递给子代。
研究发现在脊椎动物中,DNA甲基化修饰是建立在整个基因组水平上的,其中可遗传的甲基化只发生在胞嘧啶-鸟嘌呤(G)二核苷酸(CpG)位点上[1]。
在DNA分子复制的过程中,相比母链,新合成的DNA不具有相应的甲基化修饰,而DNMT1可以特异性识别CpG并且通过识别已修饰的甲基基团迅速将对称位置的胞嘧啶转换为5-mC,从而达到维持子代DNA分子与母代分子具有相同甲基化修饰的效果[2]。
DNA甲基化对基因的调控功能主要包括两种方式:全基因组低甲基化及特定位点的DNA高甲基化。
其中,全基因组甲基化的功能主要是稳定DNA的正常结构状态及其功能的稳定性;DNA高甲基化主要发生在启动子区域,通过调节转录因子与启动序列的结合而调控基因的表达[3]。
内毒素致病机制的研究进展
内毒素致病机制的研究进展
梁莹
【期刊名称】《现代医药卫生》
【年(卷),期】2004(20)24
【摘要】自Pfeiffer从革兰阴性菌(GNB)中发现了具有生物学活性的对热稳定的内毒素以来,人们对内毒素的化学本质、生物学活性方面的认识不断深入,随着抗生素的广泛应用,GNB的感染发生率及其特征均较以往发生了明显的变化。
近年的研究发现,内毒素(LPS)一方面可视为GNB的致病因子,在GNB感染的发病机制中起着十分重要的作用;另一方面,LPS对机体亦可表现出显著的有益的作用。
由于LPS在GNB感染中起着重要的作用,因此了解LPS的致病机制及其作用特点,对指导临床上选择有效防治GNB感染的方法具有重要的意义。
现将内毒素致病机制的研究进展作一个扼要的介绍。
【总页数】2页(P2667-2668)
【作者】梁莹
【作者单位】咸宁学院医学院微生物学教研室,湖北,咸宁,437100
【正文语种】中文
【中图分类】R37
【相关文献】
1.内毒素血症急性肝损伤的特点及致病机制 [J], 齐海宇;肖红丽;阴赪宏;王宝恩
2.一氧化氮和内毒素在梗阻性黄疸致病机制方面的作用 [J], 孟莹;李闻;杨云生
3.从内毒素激活效应细胞的分子机制谈抗内毒素药物的研究进展 [J], 侯小强;张乃生
4.肠致病性大肠杆菌的致病因子及致病机制的研究进展 [J], 史云;计融
5.感染根管细菌内毒素的致病机制与清除策略 [J], 侯亚静;黄定明
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短 篇 综 述
内毒 素 耐受 的表观 遗 传 学调 控 研究 进 展
林 海焕 ,莫 泽殉 ,郭振辉
( 1 .广州军区广州总医院 老年重症 医学科 广东省老年感染 与脏器功能支持重点实验室 广州市老年感染与脏器功能支持重点实验 室,广东 广州 5 1 0 0 1 0 ; 2 ,广州 中医药大学 研究 生院 , 广东 广州 5 1 0 0 1 0 )
Abs t r a c t:En d o t o x i n t o l e r a n c e i s a p r o t e c t i v e me c h a n i s m o f e x c e s s i v e i n f l a mma t o r y r e s p o n s e .TLR4 s i g n a l i n g p a t h -
w a y p l a y s c r i t i c a l r o l e s i n e n d o t o x i n t o l e r a n c e .E p i g e n e t i c s i s a p h e n o me n o n t h a t a l t e r s g e n e e x p r e s s i o n p a t t e r n w i t h o u t DNA s e q u e n c e ; i t ma y mo d u l a t e s t h e p r o c e s s o f e n d o t o x i n t o l e r a n c e t h r o u g h mi c r o R NA ,l o n g n o n — c o d i n g RN A r e g u l a t i o n a n d h i s t o n e mo d i f i c a t i o n .
Ke y wor ds :e n d o t o x i n t o l e r a n c e;e p i g e n e t i e s ;mi c r o RN A;l n c R NA;h i s t o n e mo d i f i c a t i 小 剂 量 脂 多糖 ( 1 i p o p o . 1 y s a c c h a r i d e , L P S ) 刺激后 , 对 后续 L P S刺 激 反 应 性 降低 甚至 无 反 应 的 现象 。作 为 机 体 一 种 保 护 性 机
G u a n g z h o u Ke y La b o r a t o r y o f er G ia t i r c I n f e c t i o n nd a Or g a n Fu n c t i o n S u p p o t ,Ge r n e r l a Ho s p i t a l o f Gu ng a z h o u Mi l i t a y r Co mma n d,
关键 词 : 内毒素耐受; 表观遗传学; m i c r o R N A; l n c R N A ; 组蛋白修饰
中图分类号 : R 3 9 2 . 2 文献标志码 : A
P r o g r e s s i n e p i g e n e t i c r e g u l a t i o n o f e n d o t o x i n t o l e r a n c e
2 0 1 6年
l 2月
基 础 医学 与临床
B a s i c& C l i n i c l a Me d i c i n e
De c e mb e r 2 01 6 Vo 1 . 3 6 No 1 2
. .
第3 6卷
第 1 2期
文 章 编 号 :1 O 0 1 - 6 3 2 5【 2 01 6) l 2 — 1 7 3 3 — 0 5
G u a n g z h o u , 5 1 0 0 1 0; 2 . G r a d u a t e S c h o o l , G u ng a z h o u U n i v e r s i t y o f C h i n e s e Me d i c i n e , G u a n g z h o u 5 1 0 0 1 0 ,C h i n a )
摘要 : 内毒素耐受是机体为对抗过度炎性反应而产生的一种保护性机制, T L R 4信号通路在内毒素耐受中发挥重
要作用。表 观遗传是 指不 基于 D N A序列改变而基因表达有 所改 变 的可 遗传 现象 , 可通过 m i c r o R N A、 l n c R N A和组 蛋 白修饰 等调控 方式参 与内毒 素耐受进程。
1 内毒素 耐受与 T L R 4信 号传 导通路
L I N Ha i . h u a n ' ,MO Ze . x u n ,GUO Z he n. h u i
( 1 . D e p t .o f Me d i c a l I n t e n s i v e C a r e U n i t , G u a n g d o n g P r o v i n c i a l K e y L a b o r a t o r y o f G e r i a t r i c I n f e c t i o n a n d O r g n a F u n c t i o n S u p p o r t