组蛋白甲基化检测技术的研究进展

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组蛋白甲基化研究方法

组蛋白甲基化研究方法

组蛋白甲基化研究方法随着生物学研究的深入,发现了许多生物过程与表观遗传学调控密切相关。

而组蛋白甲基化是表观遗传学中的一种重要方式。

组蛋白甲基化是指甲基转移酶将甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转移至组蛋白上,从而改变组蛋白的结构和功能,进而影响基因转录、DNA复制和修复等生物过程。

组蛋白甲基化研究方法主要包括以下几种:1.甲基化敏感酶切技术该技术是利用甲基化酶或限制酶识别甲基化的特定序列,将DNA 剪切为片段,然后通过PCR扩增,最终通过凝胶电泳或测序来检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高通量、高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测大量的样本。

2.甲基化特异性抑制PCR技术该技术是利用特异性引物和一种特殊的抑制剂,将未甲基化的DNA 扩增出来,从而检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高灵敏度和高特异性的特点,但受限于样本量和PCR条件。

3.甲基化特异性PCR技术该技术是利用特异性引物和甲基化酶,将甲基化的DNA扩增出来,从而检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高灵敏度和高特异性的特点,但同样受限于样本量和PCR条件。

4.甲基化芯片技术该技术是利用DNA芯片上固定的甲基化探针来检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高通量和高特异性的特点,可用于同时检测多个样本的甲基化状态。

5.甲基化测序技术该技术是利用高通量测序技术,将甲基化DNA片段进行测序,从而检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高灵敏度和高特异性的特点,可用于检测大量的样本,并可发现新的甲基化位点。

组蛋白甲基化研究方法是表观遗传学研究中的重要手段,通过这些方法可以深入了解组蛋白甲基化在基因转录、DNA复制和修复等生物过程中的作用,为研究其调控机制提供了有力的工具。

组蛋白去甲基化酶研究进展_徐龙勇

组蛋白去甲基化酶研究进展_徐龙勇

文章编号 :1004-0374(2010)02-0109-06组蛋白去甲基化酶研究进展徐龙勇,陈德桂*(中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,上海200031)摘 要:组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,2004年组蛋白去甲基化酶的发现使人们认识到组蛋白的甲基化也是一个可逆的修饰过程,并由此掀起了人们对组蛋白去甲基化研究的热潮。

该文主要从近年来研究人员在组蛋白去甲基化酶的鉴定、组蛋白去甲基化酶的功能研究等方面取得的进展进行阐述,并就该方面的研究进行展望。

关键词:组蛋白去甲基化酶;生理功能;组蛋白甲基化;表观遗传学中图分类号:R730.2; Q512.7 文献标识码:AResearch progress and prospect of histone demethylasesXU Long-yong, CHEN De-gui*(State Key Laboratory of Molecular Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes forBiological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China)Abstract: Histone methylation, as one of the major epigenetic modifications, was considered a stable modifica-tion until the identification of the first histone demethylase in 2004. This review focuses on the research progress and prospect in the identification and characterization of histone demethylases and the studies of their biological functions.Key words: histone demethylase; biological function; histone methylation; epigenetics收稿日期:2009-07-13;修回日期:2009-08-21基金项目:上海市分子科学重点实验室资助项目(0859531331); “上海浦江人才”资助项目(07573036)*通讯作者:E-mail:cdchen@sibs.ac.cn近年来,表观遗传学研究逐渐兴起。

组蛋白修饰和DNA甲基化及其对肿瘤发生的影响研究

组蛋白修饰和DNA甲基化及其对肿瘤发生的影响研究

组蛋白修饰和DNA甲基化及其对肿瘤发生的影响研究DNA是生命的基础,也是遗传信息的载体,它的形态和状态决定了基因的表达和功能。

然而,在这个基础之上,存在着一些非继承的改变,这些改变包括组蛋白修饰和DNA甲基化等蛋白质修饰方式,它们在人类疾病中发挥着重要的作用,特别是对于肿瘤的发生和进展方面尤为重要。

组蛋白修饰组蛋白是一种重要的核蛋白质,它被包含在染色体中,并将DNA缠绕,维持染色体的结构和稳定性。

组蛋白可以通过多种方式进行修饰,形成不同的修饰型式,如乙酰化、甲基化、磷酸化等,在细胞生存期间,它们都会发挥着自己的功能,从而参与到基因的表达和表观遗传的调控之中。

组蛋白乙酰化是一种常见的组蛋白修饰方式,它可以使组蛋白松弛,从而更容易暴露出其中的DNA序列,促进基因的表达。

研究表明,组蛋白乙酰化程度的加强会促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。

组蛋白甲基化则参与到基因的沉默和表达等过程当中,它可以改变染色体的紧致程度,从而影响基因表达和遗传信息的传递。

特别是在肿瘤的发生和进展过程之中,组蛋白甲基化对于基因的表达起着重要的作用,往往会引起癌基因的活性和抑制肿瘤抑制基因的表达。

DNA甲基化DNA甲基化是一种重要的DNA中的修饰方式,它匀布在整个基因组中,并影响基因表达和染色质构象等方面,同时,也是人类多种疾病的一个重要的遗传学机制。

在正常的细胞生命周期中,DNA甲基化是一个动态的过程,即在不同的时期甲基化的模式会发生变化。

然而,在肿瘤的发生和进展过程中,甲基化的模式会发生突变,这些突变很大程度上影响了染色体形态和功能,尤其是在癌细胞的基因组上,甲基化的模式更为具有特殊性和复杂性。

与组蛋白修饰类似,DNA甲基化的失调也会影响肿瘤的发生和进展,特别是在癌症的治疗和预防过程之中,探究其模式和机制非常重要。

研究表明,在某些肿瘤类型中,DNA甲基化失调会导致肿瘤相关基因的失活,从而增加肿瘤的致瘤性,这在乳腺、前列腺和大肠癌等肿瘤中尤为明显。

组蛋白甲基化修饰效应分子的研究进展

组蛋白甲基化修饰效应分子的研究进展
c l r c se . n c l , h r r a iu it n t y ta s e a e n i o ed meh ls swo k n o p r t ey t e a o e s s I e l t e e a ev r sh so e me h l n fr s sa d h s n e t y a e r i g c o e ai l O r — p s o r t v g lt h i o e meh l t n sae Up n h so e mo i c t n e fc o r ti sr c g i em o i c t n stss e i c l , u a et e h s n t y ai tt . o it n d f ai , f t rp o en e o n z d f a i i p c f al t o i o e i o e i y a d a e t e e t n c i t n l r c s . h sr v e man y f c s s n r c n d a c si it n t y ai n e e trp o n f c n a s r i a p o e s T i e iw i l o u e e e t v n e n h so emeh l t f co r — g r p o o a o
遗 H R DT S(ei ) 2 1 年4月 EEI A B i g 01 j n
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组蛋白甲基化检测报告

组蛋白甲基化检测报告

组蛋白甲基化检测报告1. 引言组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,能够调控基因的表达和细胞的功能。

甲基化修饰的异常与许多疾病的发生和发展密切相关,因此准确地检测组蛋白甲基化水平对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。

本文将介绍如何进行组蛋白甲基化的检测。

2. 实验材料和方法2.1 实验材料•组织样本(例如人类组织样本)•组蛋白提取试剂盒•甲基化特异性抗体(例如anti-5-methylcytosine)•单克隆抗体•荧光标记的二抗•洗涤缓冲液•甲基化标准品•聚合酶链式反应(PCR)试剂盒•硫酸钠•脱甲基化酶2.2 实验方法1.组织样本的收集和处理–从待检测的组织中取得样本,如血液、细胞培养物等。

–对组织样本进行预处理,如细胞裂解和核酸析取,以获得纯净的组织样本。

2.组蛋白的提取–使用组蛋白提取试剂盒按照说明书的步骤进行组织样本的组蛋白提取。

–获得的组蛋白样本可以进行质量和浓度检测,以确保样本的可靠性。

3.甲基化特异性抗体的应用–取得合适的抗体,如anti-5-methylcytosine。

–使用抗体对组蛋白样本进行免疫沉淀。

–使用洗涤缓冲液洗涤免疫沉淀的样本,除去非特异结合的蛋白质。

4.荧光标记的二抗的应用–取得合适的荧光标记的二抗,如荧光标记的抗鼠IgG。

–使用荧光标记的二抗与沉淀的样本进行反应,以便于后续的检测。

5.脱甲基化酶的应用–使用脱甲基化酶进行反应,去除组蛋白中的甲基化标记。

–反应后的组蛋白样本可以进行进一步的分析,如PCR扩增等。

6.PCR扩增–使用PCR试剂盒进行PCR扩增。

–设计合适的引物,以扩增感兴趣的片段。

–通过PCR扩增,可以得到被甲基化修饰的DNA片段。

7.测量甲基化水平–通过定量PCR或其他方法,测量扩增产物中的甲基化水平。

–将测量结果与甲基化标准品进行比对,以得出样本中甲基化水平的相对值。

3. 结果与讨论通过以上实验方法,我们成功地检测到了组蛋白甲基化水平,并得到了相对值。

组蛋白甲基化在肝脏脂肪沉积中的研究进展

组蛋白甲基化在肝脏脂肪沉积中的研究进展

组蛋白甲基化在肝脏脂肪沉积中的研究进展刘洋;张冰;黄时顺;李欣;王志刚【摘要】In recent years,with the increasing number of fatty liver patients,research on the mechanism of fatty deposits has also graduallygot deeper.It has been found that histone methylation will change in liver fat deposition,and some of the histone methyltransferases and demethylases can affect the fat generation gene expression by direct or indirect influence and eventually result in fat deposits.The fatty liver caused by a large amount of fatty deposits then further develops into liver fibrosis,liver cirrhosis and even liver cancer,and the best intervention timing is the reversible fatty liver stage.Therefore,discussion on the related mechanism of histone methylation in causing fat deposition has far-reaching significance for the prevention and treatment of fatty liver.%近年来随着脂肪肝患者的增多,对脂肪沉积发生机制的研究也逐渐深入.现已发现在肝脏脂肪沉积时组蛋白甲基化会发生改变,并且一些组蛋白甲基转移酶和脱甲基酶可以通过直接或间接作用影响脂肪生成相关基因的表达,最终导致脂肪沉积.大量脂肪沉积导致脂肪肝并进一步发展为肝纤维化、肝硬化甚至肝癌,脂肪肝阶段病程可逆是介入干预治疗的最佳时机.因此,探讨组蛋白甲基化在引起脂肪沉积中的相关机制对于预防和治疗脂肪肝具有深远意义.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2017(023)009【总页数】6页(P1665-1669,1674)【关键词】组蛋白甲基化;甲基转移酶;脱甲基化酶;脂肪沉积【作者】刘洋;张冰;黄时顺;李欣;王志刚【作者单位】哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319【正文语种】中文【中图分类】R34脂肪肝是一种常见的慢性病,是仅次于病毒性肝炎的第二大肝病,被公认为隐蔽性肝硬化的常见原因,有5%~10%的脂肪肝患者发展为肝硬化[1-2]。

组蛋白去甲基化酶LSD1的结构和功能研究进展_阮建彬

组蛋白去甲基化酶LSD1的结构和功能研究进展_阮建彬
[ 16]
1 组蛋白去甲基化酶的发现
很多组蛋白化学修饰都是可逆的 , 例如组蛋白 的乙酰化 、磷酸化和泛素化分别受到乙酰基转移酶 和去乙酰化酶 、 激酶和磷酸脂酶 、 泛素化连接酶和去 泛素化酶的动态调控 , 相应地改变着染色体的状态 , 对快速改变的基因转录过程迅速作出响应
[ 18 ~ 20]
. 但
Abstract : T he discovery of histo ne dem ethylase LSD1 is an impo rtant prog ress in t he field of epigene tics , indicati ng t hat hist one ly sine methy lation is a reve rsible and dynamic pro cess like ot her covalent histo ne mo difications such as acety lation , phosphory lation and ubiquity latio n . St ructural and functi onal research result s demonstrat e t hat LSD1 regulates t he activ ation and silencing of gene t ranscriptio n and the f unction of p53 . L SD1 play s a sig nif icant role in the development o f sev eral cancers and is a po tential target prot ein f or developing ant i-cancer drug s . Key words : LSD1 ; histone demet hy lase ; p53 ; amine o xidase ; inhibi to r

组蛋白甲基化修饰效应分子的研究进展

组蛋白甲基化修饰效应分子的研究进展

HEREDITAS (Beijing) 2011年4月, 33(4): 285―292 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2010−09−25; 修回日期: 2010−12−20基金项目:国家自然科学基金项目(编号:90919030, 30921062)资助作者简介:宋博研, 在读硕士研究生, 研究方向:表观遗传学。

E-mail: songboyan@通讯作者:朱卫国, 博士, 教授, 研究方向:表观遗传学。

E-mail: zhuweiguo@DOI: 10.3724/SP.J.1005.2011.00285组蛋白甲基化修饰效应分子的研究进展宋博研, 朱卫国北京大学医学部生物化学与分子生物学系, 北京 100191摘要: 作为一种重要的表观遗传学调控机制, 组蛋白甲基化修饰在多种生命过程中发挥了重要的作用。

细胞内有多种组蛋白甲基化酶和去甲基化酶共同调节组蛋白的修饰状态, 在组蛋白甲基化状态确定后, 多种效应分子特异的读取修饰信息, 从而参与基因转录调控过程。

文章从组蛋白甲基化效应分子的作用机制方面综述了这一领域的研究进展。

关键词: 表观遗传学; 组蛋白修饰; 组蛋白甲基化修饰效应蛋白; 基因转录调控Advances in effector protein of histone methylationSONG Bo-Yan, ZHU Wei-GuoDepartment of Biochemistry and Molecular Biology , Health Science Center, Peking University , Beijing 100191, ChinaAbstract: As a significant epigenetic regulation mechanism, histone methylation plays an important role in many biologi-cal processes. In cells, there are various histone methyltransferases and histone demethylases working cooperatively to re-gulate the histone methylation state. Upon histone modification, effector proteins recognize modification sites specifically, and affect gene transcriptional process. This review mainly focuses on recent advances in histone methylation effector pro-tein’s function mechanism.Keywords: epigenetics; histone modification; effector protein of methylated histone; gene transcription regulation核小体是染色质的基本组成单位, 各两个H2A 、H2B 、H3、H4亚基组成组蛋白八聚体, 146 bp 的DNA 围绕着组蛋白八聚体形成核小体。

组蛋白甲基化酶及去甲基化酶的研究进展

组蛋白甲基化酶及去甲基化酶的研究进展

组蛋白甲基化酶及去甲基化酶的研究进展组蛋白甲基化酶及去甲基化酶是细胞中调控基因表达的重要酶类。

组蛋白甲基化酶负责将甲基基团添加到组蛋白上,而去甲基化酶则负责将甲基基团从组蛋白上去除。

这两种酶在细胞中的平衡调节对于维持基因表达的稳定与组织发育的正常进行至关重要。

本文将重点讨论近年来组蛋白甲基化酶及去甲基化酶领域的研究进展。

组蛋白甲基化酶主要有两个家族,分别是DNA甲基转移酶(DNMT)家族和组蛋白甲基转移酶(HMT)家族。

DNMT家族中常见的有DNMT1、DNMT3A和DNMT3B。

DNMT1主要参与维持DNA甲基化模式的稳定,其将DNA模板上的甲基基团进行复制传递。

DNMT3A和DNMT3B则参与新的DNA甲基化修饰,在胚胎发育和生殖细胞中发挥重要作用。

HMT家族中的酶主要负责在组蛋白上加上甲基基团。

研究表明,组蛋白甲基化在转录调控、染色质结构和遗传稳定性等方面起到了重要作用。

近年来,关于组蛋白甲基化酶的研究主要集中在其调节基因表达的机制以及其与疾病之间的关系。

研究发现,基因的甲基化模式可以对基因的表达进行长期稳定的调控。

一些研究指出,一些肿瘤细胞中的DNMT1、DNMT3A和DNMT3B的表达水平明显升高,导致基因的异常甲基化,进而影响细胞的正常功能。

此外,HMT家族成员的甲基化酶也参与了多种疾病的发生和发展,例如,一些精神类疾病如自闭症、精神分裂症等。

对于组蛋白去甲基化酶的研究进展主要集中在其调控基因表达的机制以及在疾病中的作用。

组蛋白去甲基化酶主要分为两类,分别是氧化酶家族和脱甲基酶家族。

氧化酶家族包括TET家族以及JMJD家族。

研究表明,TET家族成员可以通过将5-甲基胞嘧啶转化为5-羟甲基胞嘧啶和5-氧甲基胞嘧啶,进而实现基因的主动去甲基化。

JMJD家族则主要通过脱甲基酶的活性将甲基基团从组蛋白上去除。

在基因表达调控方面,近年的研究发现,组蛋白甲基化酶和去甲基化酶之间存在互作。

一些研究发现,TET家族成员可以与DNMT家族形成互作,参与DNA甲基化和去甲基化的平衡调控。

组蛋白甲基化研究策略

组蛋白甲基化研究策略

组蛋白甲基化研究策略一、甲基化酶和去甲基化酶的发现和鉴定甲基化酶和去甲基化酶是调节组蛋白甲基化的关键酶。

发现和鉴定这些酶是理解组蛋白甲基化机制的重要步骤。

可以采用基因克隆、表达和纯化等技术手段,对已知的甲基化酶和去甲基化酶进行体外表达和纯化,同时,通过建立突变体和敲除基因动物模型等手段,进一步研究这些酶在体内的功能和作用机制。

二、甲基化组蛋白的定位和定量分析甲基化组蛋白的定位和定量分析是研究组蛋白甲基化的重要手段。

可以采用染色质免疫沉淀(ChIP)等技术手段,对特定基因或染色质的甲基化组蛋白进行定位和定量分析。

此外,基于质谱技术的组蛋白甲基化分析也是目前研究的热点,可以对大量的甲基化组蛋白进行定性和定量分析。

三、甲基化组蛋白与基因表达的关系研究甲基化组蛋白与基因表达的关系是理解组蛋白甲基化调控机制的重要方向。

可以采用基因敲除、过表达、染色质免疫沉淀等技术手段,对特定基因或染色质的甲基化组蛋白进行调控,并对其对基因表达的影响进行研究。

此外,通过对不同发育阶段、不同组织或不同生理状态下甲基化组蛋白与基因表达的相关性进行分析,可以进一步揭示组蛋白甲基化的生物学功能。

四、甲基化组蛋白与其他表观遗传标记的相互作用甲基化组蛋白与其他表观遗传标记的相互作用是理解表观遗传调控网络的重要内容。

可以采用染色质免疫沉淀、高通量测序等技术手段,对甲基化组蛋白与其他表观遗传标记的相互作用进行研究。

此外,通过对这些相互作用在细胞分化、发育和疾病发生发展中的作用进行研究,可以进一步揭示表观遗传调控网络的复杂性。

五、甲基化组蛋白在疾病发生发展中的作用甲基化组蛋白在疾病发生发展中的作用是当前研究的热点之一。

可以采用基因敲除、过表达、染色质免疫沉淀等技术手段,对特定疾病的甲基化组蛋白进行调控,并对其在疾病发生发展中的作用进行研究。

此外,通过对不同疾病的甲基化组蛋白进行比较分析,可以发现其在不同疾病中的共性和特性,为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

表观遗传学中的组蛋白修饰与DNA甲基化

表观遗传学中的组蛋白修饰与DNA甲基化

表观遗传学中的组蛋白修饰与DNA甲基化表观遗传学是研究基因表达调控机制的一个重要分支。

在细胞的不同发育阶段和环境的不同条件下,利用表观遗传学可以探究基因的活化或抑制,从而实现细胞分化、器官发育和疾病的发生和发展等诸多生物学问题的研究。

表观遗传学的研究范围很广,其中包括组蛋白修饰和DNA甲基化等多个领域。

本文将主要讲述组蛋白修饰与DNA甲基化两个方面的研究进展,以及它们在生物学领域中的应用。

一、组蛋白修饰组蛋白是细胞核内染色质的主要构成成分,其特殊的N末端区域可以通过不同的方式被化学修饰,例如磷酸化、甲基化、乙酰化、泛素化、齐聚化等;这些修饰可以影响染色质的结构和染色质状态,从而调控基因的转录和表达。

其中组蛋白乙酰化和去乙酰化是最为广泛的组蛋白修饰方式,在转录调控过程中都有重要作用。

组蛋白乙酰化与转录活化组蛋白乙酰化是在特定的赖氨酸上加上乙酰基,从而改变组蛋白的电荷状态,使其更容易与基因转录调控因子结合,并促进基因转录活化。

一些乙酰转移酶和去乙酰酶在组蛋白乙酰化与去乙酰化上发挥重要作用,例如CREB结合蛋白(CBP)等。

以组蛋白H3为例,H3可以在Lys9和Lys14位点发生乙酰化修饰。

H3在Lys9位点的乙酰化会促进组蛋白H3与HP1(异染色质转录抑制因子)的去乙酰化和组蛋白的去甲基化,从而影响感觉神经元的发育。

H3在Lys14位点的乙酰化则可以与某些基因转录调控因子结合,从而促进转录活化。

组蛋白去乙酰化与转录抑制相对于组蛋白乙酰化,组蛋白的去乙酰化是使组蛋白变得更加紧凑、不易被转录调控因子识别和结合的起重要调控作用的化学修饰方式。

组蛋白去乙酰化由去乙酰化酶(HDAC)进行催化,其活性与乙酰化酶相对应。

在某些情况下,组蛋白去乙酰化也可能作为反式转录调控的因子,发挥转录激活的作用。

以组蛋白H3为例,H3可以在Lys9和Lys14位点发生去乙酰化修饰。

H3在Lys9位点的去乙酰化会增强组蛋白-HP1相互作用和异染色质形成,从而影响胚胎干细胞的自我更新和分化。

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Expression of
3组蛋白去甲基化与乳腺癌
【l】Jaskelioff M,Peterson CL.Chromatin
enhancer of
zeste
homo-
长期认为组蛋白甲基化比组蛋门的 其他修饰相对更稳定,是一个不町逆的 过程,因此能为长期转录系统提供一个 后生的标记。而赖氨酸特异性组蛋白去 甲基化酶l(1ysine

响乳腺癌下游基因WNTl0B的转录,可 能会导致乳腺癌上皮间质转化,引起转 移的发生,相关的论证有待进一步研究。 RIZl属于核蛋白甲基转移酶超家族 成员,具有H3K9组蛋白甲基转移酶活 性,可通过与一些异染色质作用,抑制相 关基因转录表达,H3K9组蛋白甲基转移 酶町能具有肿瘤抑制功能。雌孕激素受 体表达与乳腺癌的治疗及预后有密切关 系,RIZl是雌激素受体的共激活体,其抑 制肿瘤的作用与其孕激素受体结构域有 关。在乳腺痛组织中RIZl呈低表达或 者缺乏活性,其失活可引起细胞G/M期 延长,从而使细胞凋亡受阻,导致乳腺癌 的发生。方娟娟等啪研究表明乳腺癌组 织与癌旁组织相比RIZl甲基化明显升 高,提示RIZl启动子甲基化与乳腺癌的 发生相关,同时研究发现RIZl表达与启 动子高甲基化呈负相关,故推测RIZl基 因启动子发生甲基化后表达受抑,而丧 失本有抑癌效应。 EZH2基因是Hobert等于1996年 用酵母双杂交技术研究原癌基因Vav蛋 白产物时发现,是PcG(polycombgroup,
specific
logue 2
is
significantly associated with and is
and transcription:histones continue
to
increased tumor cell proliferation

DNA甲基化和组蛋白修饰研究进展

DNA甲基化和组蛋白修饰研究进展

DNA甲基化和组蛋白修饰研究进展近年来,随着生物技术与生命科学的快速发展,越来越多的研究将目光投向了DNA甲基化和组蛋白修饰领域。

DNA甲基化和组蛋白修饰是指在细胞核内,通过在DNA和组蛋白上加上特定的化学修饰,来调节基因表达和细胞功能的过程。

这是细胞调节和控制自身功能的重要机制,也是植物和动物细胞发育、衰老和疾病发生的重要原因。

在本文中,我们将介绍DNA甲基化和组蛋白修饰的研究进展以及其在人类疾病和发育中的角色。

DNA甲基化和组蛋白修饰是什么?DNA甲基化是一种在细胞核内由DNA甲基转移酶(DNMT)催化引起的化学修饰。

这个修饰过程会在DNA的花瓣区(CpG岛)上加上一个甲基基团,从而改变DNA的空间结构和生物学功能。

这个修饰可以影响基因的启动子和开关机制,从而调节基因表达。

相比之下,组蛋白修饰是一种复杂的修饰,包括乙酰化、甲基化、泛素化、酰化、磷酸化等方式。

与DNA甲基化不同,组蛋白修饰往往可以影响不同的基因区域,包括启动子、增强子、核小体和染色体结合区。

这些区域对基因的表达规律都有不同的作用。

DNA甲基化和组蛋白修饰对人类疾病的影响DNA甲基化和组蛋白修饰的变化会直接影响各种人类疾病的发生和发展。

其中,DNA甲基化在肿瘤细胞的增殖和转移中扮演着重要角色。

不同于正常细胞的DNA甲基化模式,肿瘤细胞的DNA甲基化模式会发生变化,从而影响细胞周期的调节、基因调控和DNA修复。

此外,DNA甲基化调节也与自身免疫性疾病等一系列疾病的发生有关。

组蛋白修饰则更多地涉及到心血管疾病、神经系统疾病和自身免疫性疾病等。

组蛋白修饰的异常常常与细胞凋亡、细胞降解和细胞周期等基本生命过程有关。

因此,在治疗和预防这些疾病方面,调整DNA甲基化和组蛋白修饰的修饰模式已成为现代医学领域的重要研究方向。

DNA甲基化和组蛋白修饰的研究进展近年来,多个DNA甲基化和组蛋白修饰相关的技术和研究方法被开发出来,为细胞基因调控的探索提供了无限的可能。

组蛋白甲基转移酶在炎症反应中作用机制的研究进展

组蛋白甲基转移酶在炎症反应中作用机制的研究进展

组蛋白甲基转移酶在炎症反应中作用机制的研究进展申秦颢,肖逸雯,胡瑜,程蓓,罗应伟昆明医科大学附属口腔医院,昆明650106摘要:组蛋白甲基转移酶(HMTs)介导组蛋白甲基化修饰,在多种生理活动中发挥重要作用,可作为潜在的治疗靶点,用于治疗癌症、病毒感染等疾病。

HMTs被认为是调节炎症反应的靶分子群之一,分为蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMTs)和蛋白质赖氨酸甲基转移酶(PKMTs)。

PRMTs主要包括蛋白质精氨酸甲基转移酶1(PRMT1)、蛋白质精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)、蛋白质精氨酸甲基转移酶2(PRMT2)/蛋白质精氨酸甲基转移酶6(PRMT6),PKMTs主要包括SUV39H1、SETDB1、SET8、ZEST同源增强子2(EZH2)等,上述HMTs可通过调节相关信号通路活化、Tregs细胞分化等途径参与骨关节炎、肺炎、子宫内膜炎、结肠炎、脑脊髓炎、血管炎、神经炎性疾病、牙髓炎、腹膜炎和肝炎等炎症反应的发生发展,为多种炎症性疾病的防治提供新的靶点。

关键词:组蛋白甲基转移酶;甲基化修饰;炎症反应doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2021.11.026中图分类号:R394文献标志码:A文章编号:1002-266X(2021)11-0099-05翻译后修饰是指蛋白质在合成之后发生的共价修饰,是蛋白质动态反应以及相互作用的分子基础,同时也是细胞信号调控的重要靶点。

组蛋白甲基化修饰是翻译后修饰的一种,由组蛋白甲基转移酶(HMTs)所介导。

HMTs分为蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMTs)和蛋白质赖氨酸甲基转移酶(PK⁃MTs),具有位点特异性,并在多种生理活动中发挥重要作用。

炎症是人体消除有害刺激的基本防御反应,但长期慢性炎症会导致多种疾病的发生,包括癌症、动脉粥样硬化、关节炎和牙周炎等。

近年来HMTs与炎症反应之间的相关性得到了人们的重视,然而其相关研究仍处于起步阶段。

本文对HMTs在炎症反应中的作用机制作一综述,为深入研究HMTs在炎症反应中的生物学作用提供依据。

常见组蛋白修饰调控滋养层细胞谱系分化的研究进展2024

常见组蛋白修饰调控滋养层细胞谱系分化的研究进展2024

常见组蛋白修饰调控滋养层细胞谱系分化的研究进展2024摘要胎盘是决定妊娠建立及维持胎儿正常生长发育的重要器官,其介导了母胎间的复杂对话。

滋养层细胞是执行胎盘功能的一类重要细胞类型,在胎盘发育过程中,滋养层干细胞可分化为多种滋养层细胞亚型,从而维持胎盘的结构和功能。

组蛋白修饰可通过调控染色质的结构及基因转录参与滋养层细胞谱系的建立和维持。

本文系统性总结了重要组蛋白甲基化及乙酰化修饰调控滋养层干细胞分化及胎盘发育的复杂作用及机制。

【关键词】胎盘;组蛋白修饰;滋养层干细胞滋养层细胞是执行胎盘功能的特化上皮细胞类型,参与了子宫螺旋动脉重塑、母胎血液循环建立、营养物质交换、激素分泌等重要生理过程[1-2]。

在胎盘发育过程中,滋养层干细胞分化形成不同的滋养层细胞亚型,以维持胎盘结构完整性及功能多样性[2]。

滋养层干细胞可通过自我更新维持一定的分化潜能,其干性缺失及后期分化异常可导致胎盘结构及功能障碍,与子痫前期、宫内生长受限、流产等不良妊娠结局密切相关[3-7]。

现有研究表明,组蛋白修饰作为一种重要表观遗传调控方式,可通过调节滋养层细胞谱系分化过程中特异基因的时空表达参与滋养层细胞干性的维持及命运决定[8]。

本文主要针对代表性组蛋白甲基化及乙酰化修饰在滋养层干细胞分化中的作用进行综述。

一.,滋养层细胞分化与胎盘发育在人类胚胎发育早期,受精卵通过卵裂逐步形成由外周的滋养外胚层(trophectoderm,TE)及内侧的内细胞团(innercellmassJCM)组成的囊胚,从而构成胚胎植入及后续胎盘发育的起点[9]。

所有胎盘滋养层细胞亚型均来自于滋养外胚层细胞,主要包括细胞滋养层细胞(cytotrophoblast,CTB)、合胞体滋养层细胞(Syncytiotrophoblast,STB)及绒毛外滋养层细胞(extravilloustrophoblast,EVT)等[10-11]。

在胚胎植入过程中,与子宫内膜上皮细胞接触的滋养层细胞发生初级合体化形成初级合体滋养层细胞,介导胚胎侵入子宫内膜上皮[12]。

组蛋白甲基化与去甲基化

组蛋白甲基化与去甲基化

组蛋白甲基化与去甲基化的机制及功能研究摘要:组蛋白修饰是真核生物中最重要的控制基因转录调节的表观遗传修饰之一。

其中,组蛋白甲基化和去甲基化又是组蛋白最主要的并且研究较为清楚的修饰种类。

经典的分子生物学和基因工程工具为组蛋白甲基化和去甲基化提供了很有利的研究手段。

在此,我们回顾了一下此方面成就和进展,对组蛋白甲基化和去甲基化的机制和功能进行了较为详细的介绍。

关键词:组蛋白甲基化去甲基化机制功能核小体是染色质的基本组成单位,是由4种核心组蛋白(H3、H4、H2A、H2B)叠加构成的一种八聚体复合物,同时也是DNA的载体,其外盘绕着核酸链。

4种组蛋白结合紧密,但其N端“尾部”却伸向核小体外侧,是各种组蛋白修饰酶的作用靶点,这些修饰在基因的转录调控中发挥着重要作用:一方面它们能够改变染色质的结构状态而影响转录;另一方面,它们也可作为某些转录因子的识别位点和结合平台,从而募集基因转录的调控因子[1]。

组蛋白修饰有很多种,如:甲基化、乙酰化、范塑化等。

组蛋白修饰可以发生在不同的位点,同一位点也可以发生不同的组蛋白修饰,这些修饰通过影响组蛋白-DNA和组蛋白-组蛋白的相互作用而改变染色质的结构。

单一的组蛋白修饰往往不能独立地发挥作用,一种修饰的存在可以指导或抑制同一组蛋白上另一修饰的存在,形成一个修饰的级联。

这些修饰可以作为一种标志或语言,也被称为“组蛋白密码”[1],组蛋白密码大大丰富了传统遗传密码的信息含量。

组蛋白甲基化是目前研究相对清楚的一种组蛋白修饰。

组蛋白甲基化是由组蛋白甲基化转移酶(histone methylation transferase,HMT)完成的,可以发生在赖氨酸和精氨酸两种氨基酸残基上。

赖氨酸可以分别被一、二、三甲基化,精氨酸只能被一、二甲基化,这些不同程度的甲基化极大地增加了组蛋白修饰和调节基因表达的复杂性。

其中,组蛋白H3的K4、K9、K27、K36、K79、H4的K20和H3的R2、Rl7、R26及H4的R3均可被甲基化。

基因甲基化和组蛋白修饰在基因表达调控中的作用研究

基因甲基化和组蛋白修饰在基因表达调控中的作用研究

基因甲基化和组蛋白修饰在基因表达调控中的作用研究随着科技的不断发展,基因表达调控研究也越来越深入。

在基因表达调控的过程中,基因甲基化和组蛋白修饰起着非常重要的作用。

一、基因甲基化在基因表达调控中的作用基因甲基化是指DNA序列上的Cytosine(C)在碱基对上的配对嘌呤腺嘌呤(A)旁边加上一个甲基基团,形成5-甲基胞嘧啶(5mC)。

这种加上甲基的过程由甲基转移酶完成。

基因甲基化在基因表达调控中发挥重要作用。

它可以使得基因静默,从而抑制基因的表达。

这是因为甲基化能够影响DNA的结构,进而影响转录因子的结合,从而使得启动子区域无法被识别。

而基因甲基化也可以激活基因表达。

例如,在胎儿生长期间,胚胎干细胞中的基因呈现高度甲基化状态,当细胞分化成为成人可能需要的各种细胞时,基因的甲基化状态逐渐降低,这些细胞则逐渐表达所需要的功能基因。

二、组蛋白修饰在基因表达调控中的作用组蛋白修饰是指对蛋白质基质中的赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)残基进行化学修饰,以此来调节染色质结构的过程。

组蛋白修饰主要由酶类泛素化酶(E1),载波泛素化酶(E2)和底物特异性泛素连接酶(E3)完成。

组蛋白修饰在基因表达调控中的作用十分显著。

这是因为组蛋白修饰可以刻画染色质上不同的区域,从而影响到转录因子进入蛋白质基质和DNA的能力。

例如,乙酰化H3(Lys4)是增强转录因子与DNA结合的标记,乙酰化H4的Lys16 可以通过疏松染色质来促进基因表达,而三甲基化H3(Lys9)则是染色质紧缩和抑制基因表达的标志。

三、基因甲基化和组蛋白修饰的相互作用基因甲基化和组蛋白修饰往往相互作用,在基因表达调控中发挥着协同作用或相互制衡的作用。

例如,在活化转录的时候,组蛋白的乙酰化和甲基化三甲基化可以相互作用,彼此影响。

这个过程可以被表述为“化学交叉”,意思是说化学修饰之间的相互作用导致了复杂的功能残留,包括对蛋白质的结构、相互作用和活性的控制。

四、研究基因甲基化和组蛋白修饰的方法由于基因甲基化和组蛋白修饰是非常微小的化学修饰,因此需要采用非常先进的方法才能够对其进行检测和研究。

组蛋白甲基化修饰与细胞分化发育的关系研究

组蛋白甲基化修饰与细胞分化发育的关系研究

组蛋白甲基化修饰与细胞分化发育的关系研究细胞分化和发育是生物体在生长和发育过程中必不可少的环节,它们一定程度上是由于基因表达的变化而导致的。

组蛋白修饰是细胞基因表达的重要机制之一。

其中,组蛋白甲基化修饰是一种重要的组蛋白修饰方式,它可以影响细胞内基因表达的调节和细胞分化发育的进程。

本文将探讨组蛋白甲基化修饰与细胞分化发育的关系研究,以期更深入地了解细胞分化发育的过程。

组蛋白甲基化修饰对基因转录的作用组蛋白甲基化修饰是指将在组蛋白N-端赖氨酸(Lys)残基上添加甲基基团。

这种修饰方式可以影响组蛋白的染色质结构,从而影响基因表达。

甲基化修饰通常是通过DNA甲基转移酶(DNMT)引入的,通常会在转录开始位点附近的半月环中出现。

组蛋白甲基化修饰可以改变基因的开放状态,从而影响RNA聚合酶的结合。

在一些基因中,甲基化引起的结构改变阻碍了转录因子的识别并在基因启动子附近形成障碍。

这种情况下,该基因就不能被转录成mRNA,从而导致其表达受到抑制。

这是因为甲基化修饰的染色质在形态上紧密,DNA与转录因子难以结合。

这是甲基化引起转录因素缺失的原因之一。

组蛋白甲基化修饰在细胞分化发育中的作用细胞分化发育是生物体发育过程中的重要环节,它需要基因表达的变化和不同细胞的功能分化。

组蛋白甲基化修饰影响了基因表达,因此在细胞分化发育过程中起着重要的作用。

在哺乳动物的细胞中,组蛋白甲基化修饰已经被证明在维持细胞的干细胞状态中具有重要作用。

研究人员发现,许多与干细胞有关的基因启动子在细胞分化过程中会受到甲基化修饰。

这些基因的甲基化状态随着细胞的分化而发生变化,从而导致基因表达发生巨大的变化。

除了维持干细胞的状态外,组蛋白甲基化修饰在分化过程中还有其他作用。

研究表明,组蛋白甲基化可以通过调节与细胞分化相关的基因的表达来影响细胞分化决定,从而促进特定类型细胞的生成。

此外,组蛋白甲基化修饰还可以影响细胞外基质(ECM)的分泌和细胞-细胞信号转导,这也与细胞分化相关。

组蛋白组氨酸甲基化

组蛋白组氨酸甲基化

组蛋白组氨酸甲基化组蛋白是一类富含碱性氨基酸的蛋白质,主要存在于细胞核中,与DNA呈结合状态,构成染色质的基本单位,对基因的表达和基因组稳定性起着重要作用。

组蛋白的修饰包括乙酰化、甲基化、磷酸化等多种方式,其中组氨酸甲基化是一种常见的修饰方式。

组氨酸甲基化作为一种重要的组蛋白修饰方式,可以通过改变组蛋白的结构和功能来调控基因的表达。

在细胞分化、细胞周期调控、染色体重塑等生物学过程中,组氨酸甲基化扮演着不可或缺的角色。

它可以影响某些基因的沉默或激活,调节染色质的状态,从而影响细胞的功能和命运。

近年来的研究表明,组蛋白组氨酸甲基化在肿瘤发生发展过程中起着关键作用。

许多研究发现,在肿瘤细胞中,组氨酸甲基化的水平往往异常高或异常低,与肿瘤的发生、转移和耐药等密切相关。

因此,深入研究组蛋白组氨酸甲基化在肿瘤发生机制中的作用机制,对于揭示肿瘤的发生发展规律,寻找新的治疗靶点具有重要意义。

在细胞内,组氨酸甲基化是由一类特殊的酶家族——组氨酸甲基转移酶(histone methyltransferase,HMT)来催化完成的。

这些酶可以在组蛋白的特定位点上催化甲基基团的添加,从而改变组蛋白的结构和功能。

而组氨酸甲基转移酶的活性受到多种因素的调节,包括底物的结合性,酶的蛋白水平,甚至是特定的辅助因子。

除了组氨酸甲基化对基因表达的调控外,它还在DNA修复、细胞周期调控、重要细胞信号通路等生物学过程中发挥作用。

例如,一些研究表明组氨酸甲基化在细胞凋亡信号通路中的作用,通过调控凋亡相关基因的表达水平来调节细胞的生存和死亡。

组氨酸甲基化不仅在正常生理过程中发挥作用,还在多种疾病的发生发展中扮演着重要角色。

除了肿瘤外,它还与心脑血管疾病、炎症性疾病、神经系统疾病等疾病密切相关。

例如,一些研究表明,组氨酸甲基化在糖尿病和肥胖症的发生发展中起着关键作用,通过调节胰岛素信号通路和脂肪代谢等途径来影响疾病的发生。

随着研究的深入,人们对组蛋白组氨酸甲基化的调控机制和生物学功能有了更深入的理解。

组蛋白甲基化测序

组蛋白甲基化测序

组蛋白甲基化测序
组蛋白甲基化测序是一种用于研究组蛋白修饰的高通量测序技术。

组蛋白是染色质的主要蛋白质成分,它通过不同的修饰方式来调节基因表达和DNA复制等生物过程。

甲基化是组蛋白修饰的一种方式,它可以影响染色质的结构和功能。

组蛋白甲基化测序技术可以检测组蛋白上的甲基化位置和程度,从而揭示其在基因调控中的作用。

组蛋白甲基化测序技术主要分为两种:全基因组甲基化测序和甲基化的染色质免疫共沉淀测序。

全基因组甲基化测序可以检测整个基因组中的甲基化情况,而甲基化的染色质免疫共沉淀测序则可以检测特定的组蛋白和甲基化位置的相互作用。

组蛋白甲基化测序技术的应用广泛,可以用于研究癌症、神经系统疾病和发育过程等生物学问题。

它也可以用于甲基化标记的药物治疗和个性化医疗的研究。

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Histone Methylation Research technology文璐综述张纯陈燕审校【摘要】基因组含有两类遗传信息,一类是传统意义上的遗传信息,即DNA序列所提供的遗传信息。

另一类是表观遗传学信息,它提供何时、何地以何种方式去执行遗传信息的指令。

组蛋白甲基化修饰是表观遗传学的重要部分,近年来其检测技术取得了迅猛发展。

本文对目前使用的组蛋白甲基化检测方法进行综【关键词】表观遗传学;组蛋白甲基化;检测;表观遗传学(epigenetics)以不涉及DNA序列变化的、可遗传的基因表达调控信息传递为主要研究内容。

“组蛋白密码”是其重要部分 [1]。

核心组蛋白上的共价修饰,在真核细胞的染色质结构重塑和基因表达调控方面起重要作用[2]。

组蛋白甲基化作为一个关键调节因素,被认为在基因表达的抑制或者活化,以及染色体结构域中发挥了关键作用。

研究表明在细胞核内,组蛋白甲基化和去甲基化过程处于动态平衡,两过程分别由组蛋白甲基转移酶和组蛋白去甲基化酶催化[3]。

由此得知,组蛋白甲基化的位点和状态与两种酶的含量及活性密不可分。

近年来,组蛋白甲基化方面的检测技术取得了迅猛发展,一些独特的新实验技术已开始运用。

本文对目前用于组蛋白甲基化及其相关酶类检测技术与方法作一篇综述。

组蛋白甲基化及其相关酶1.组蛋白甲基化是指发生在H3和H4组蛋白N端精氨酸或者赖氨酸残基上的甲基化。

目前发现24个组蛋白甲基化位点。

甲基化可以是单=位点、双位点或三位点 [4],共有3×1011种组蛋白甲基化组合状态。

生物体则以组蛋白密码的方式发挥着各种生物功能。

真核模型系统中,组蛋白H3K4、H3K36、H3K79甲基化与可遗传转录活力相关。

在K9、K27发生的赖氨酸甲基化同基因抑制相关。

甲基化的H3K9被发现与异染色质蛋白质-1结合在着丝粒周围,也见于其他遗传性染色体抑制区域,与着丝粒周围染色质凝集和X染色体失活有关[2]。

综上所述,组蛋白甲基化的功能主要体现在异染色质形成、基因印记、X染色质失活和转录调控方面。

2.组蛋白甲基转移酶(histone methyltransferase,HMT)催化组蛋白甲基化。

包括精氨酸甲基化转移酶(protein arginine methyltransferase,PRMT)和赖氨酸甲基化转移酶(histone lysine methytransferase,HKMT)。

PRMT家族包括PRMT1、PRMT2、PRMT3、PMT1/HMT1、PRMT4/CARM1、PRMT5。

PRMT家族中包含一个保守的催化核心区。

由PRMT1和CARM1催化形成的不对称二甲基化组蛋白和基因活化有关,而由PRMT5催化形成的对称二甲基化组蛋白则与基因抑制有关。

催化赖氨酸甲基化的酶被通称为含SET(Su(var),Enhancer ofzeste,Trithorax)结构域的家族,进化上高度保守[5],两侧有前SET域和后SET 域。

HKMT有上百种,分为四大家族:SUV39、SET1、SET2、RIZ。

SUV39家族具有前-SET域,该结构域使SET域特意作用于H3K9、H4K20发挥活性,被认为是组成性异染色质的主要决定因素。

EZH2复合物属于SET1家族,催化H3K27甲基化,依赖PcG蛋白进行基因遏制[6]。

SET2介导H3K36甲基化,发挥基因转录抑制功能。

目前,对RIZ家族介导的甲基化研究甚少。

3.组蛋白去甲基转移酶(histone demethylation,HDM)LSD1/BHC110可以特异性将单、双甲基化的H3K4去甲基化,不能去三甲基化的赖氨酸[7]。

后又发现一类含JmjC域的去甲基化酶,目前分为JHDM1、JHDM2和JHDM3三个家族。

JHDM1针对H3K36me1去甲基化。

JHDM2家族包括JMJD1A/JHDM2A, JMJD1B/JHDM2B,JMJD1C/JHDM2C/TRIP8三种蛋白。

据推测人无毛蛋白HR属于JMJD1A/JHDM2A 家族,HR具有甲状腺受体转录辅阻遏物的功能[8]。

JHDM3家族中JMJD2A/JHDM3A针对H3K9me3/2和H3K36me3/2去甲基化,是重要的赖氨酸三甲基化特异性的去甲基化酶,发挥转录抑制活性。

JMJD2B针对H3K9me3,JMJD2C/GASC1针对H3K9me3和H3K36me3,而JMJD2D针对H3K9me3/2,进行去甲基化[9]。

组蛋白甲基化检测伴随表观遗传学的发展,一些独特的新技术随之产生。

其中用于组蛋白修饰检测的技术以染色质免疫沉淀技术为核心,结合各种PCR技术和生物芯片技术,便可满足不同层次组蛋白修饰研究的需要。

传统的Western免疫印迹技术在组蛋白修饰检测方面也有一定价值。

此外,还可运用质谱分析技术来进行此类研究。

1.染色质免疫沉淀技术(chromatin immunoprecipitation,CHIP)被广泛用于鉴定修饰后组蛋白及其他染色质相关因子在基因组的定位,是体内研究DNA-蛋白质相互作用的强有力工具。

此方法与生物芯片和分子克隆技术相结合,用于高通量的筛选已知蛋白因子的未知DNA靶点和研究反式作用因子以及特定的组蛋白修饰在整个基因组上的分布情况 [10]。

CHIP 与PCR技术、Southern blot、狭缝杂交技术结合,为研究组蛋白修饰在基因表达中的作用,全面阐明真核基因的表达调控机制提供了强有力的研究工具。

CHIP技术一般有两种方法,区别在于不同的染色质处理手段。

一种方法是使用标准微球菌核酸酶来消化细胞核,称为非变性染色质免疫沉淀(nChIP),用来研究同DNA有高亲和力的蛋白,如组蛋白及其修饰后同工体等[11];另一方法是在细胞中加入甲醛或者将细胞暴露在紫外线下使染色质交联,接着用超声波将染色质切割成小片段,这个方法被称为xChIP。

如果研究者对研究同DNA结合亲和力不高的蛋白质有兴趣,如绝大多数非组蛋白的蛋白质,那么这个方法是唯一的选择。

组蛋白甲基化检测的研究,nChIP是适宜的选择。

优点在于:1.可达到单核小体水平上的高分辨率。

2.免疫沉淀所得的蛋白质复合物可直接用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,有助于把握免疫沉淀的效率。

3.在nChIP准备阶段丢失的蛋白质可能会对附着有转录因子的修饰后核小体有帮助,而在xChIP中这些蛋白质一并被沉淀下来【2】。

原理:细胞核用微球菌酶消化后释放出来的染色质可以通过蔗糖梯度离心来分离出单个核小体和双联核小体。

然后利用特异性抗体将含有蛋白质或者修饰后蛋白质的染色质片段进行免疫选择。

这样,就可以对特定位点基因或者位点上的蛋白质或者甲基化等修饰进行精确的基因定位。

免疫沉淀染色质中抽提出的DNA序列内含物可以通过DNA印迹、或者PCR反应分析。

nChIP可分为四个步骤【2】:Ⅰ. 染色质的准备:提取细胞核,缓冲液重悬。

微球菌核酸酶在20℃消化细胞核。

注意:时间和酶剂量需按照细胞类型的不同而调整。

Ⅱ. 通过蔗糖梯度离心分离确切长度的染色质片段。

Ⅲ.特异性抗体进行非变性染色质免疫沉淀(nChIP)Ⅵ.染色质免疫沉淀的DNA的分析和甲基化组蛋白在DNA上结合位点的鉴定染色质免疫沉淀的DNA分析方法有多种。

如果所研究的甲基化组蛋白的靶序列是已知的或者怀疑某个序列,则此甲基化组蛋白的靶序列DNA可以采用Southern blot和PCR分析。

Southern blot方法准确度较高、但操作复杂。

PCR方法中,琼脂糖定量法简单方便,但准确性低;同位素PCR法准确性虽有提高,但操作不便;real-time PCR 法虽可做到实时定量,准确性高,但价格昂贵。

如果甲基化组蛋白的靶序列未知或者预研究此甲基化组蛋白在基因组上的分布情况,找出反式作用因子的结合位点,采用CHIP与蛋白质芯片结合所形成的CHIP-on-CHIP技术。

2.Western免疫印迹(Western Blot)广泛用于蛋白质表达水平的检测,但只能从细胞以及组织的整体水平上进行甲基化组蛋白的检测,远远不能满足更深一层次研究需求。

3.生物芯片[12]鉴于其高通量、微型化和自动化的优点,逐渐被研究者广泛采用。

常用生物芯片有三大类:基因芯片(gene chip)、蛋白质芯片(protein chip)和芯片实验室(1ab on a chip)。

蛋白质芯片的出现为我们提供了一种比传统的凝胶电泳、Western blot及酶联免疫吸附剂测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)更为方便、快速的研究蛋白质的方法。

它能够提供一份涵盖整个基因组序列位点的组蛋白甲基化表达图谱。

帮助研究者选择出有研究意义的组蛋白甲基化位点,再针对性进行具体研究。

CHIP-on-CHIP技术是这方研究的具体运用。

组蛋白甲基化酶(HMT)和去甲基化酶(HDM)的检测1.为明确组蛋白甲基化维持动态平衡的机制以及特定时间的存在状态,需要对HMT、HDM的蛋白水平进行研究。

蛋白质的研究通常选用Western免疫印迹和酶联免疫吸附剂测定(ELISA)。

二者相比Western Blot价位低廉,适用于活组织和细胞内蛋白的定量研究,但敏感性低。

ELISA价格昂贵,但可用于久己存放的组织切片中特定蛋白定性及定量研究,且所需样本含量小,为临床病例的病理研究提供了极大的方便。

对于HMT、HDM检测多在活体进行,有相对充足的样本,选用Western Blot适宜。

2 .实时RT-PCR对HMT、HDM mRNA的相对定量分析[13]:与传统测定方法相比,实时RT-PCR克服了Northern blot、核糖核酸酶保护试验需要较多的RNA量的重要缺点,且具有敏感性和特异性。

RT-PCR依赖于琼脂糖凝胶电泳来观测分析产物,不同的样品间所感兴趣的转录水平出现在对数线性区的显著性差异需要不同的PCR循环数,导致不同样品所适合对数线性处于截然不同的循环数目上,从而使得测定的可能性不大。

实时RT-PCR是通过共价和非共价荧光标记物或者探针渗入到PCR产物在每次PCR循环完成时对其进行分析,结合软件实时分析荧光数据,从而对mRNA转录产物进行更为精确的绝对或者相对定量分析。

3.组蛋白甲基化酶(HMTase)和去甲基化酶(HDMase)活性的检测[14-15]细胞中组蛋白甲基化酶及去甲基化酶对细胞状态的影响取决于两个方面:一方面,酶的量;另一方面,酶的活性。

上述诸多方法检测细胞中酶的含量。

而检测酶活性的常规方法是免疫共沉淀技术,基本原理为:首先创造一个适宜的酶作用液态环境(温度、PH值、离子环境等),再通过免疫共沉淀技术将目的酶特异性沉淀、分离。

然后加目的酶及其作用底物和原料一并入准备好的液态环境中,给予一定的反应时间,生成目的产物。

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