肝癌细胞系与正常细胞系中的组蛋白修饰差异分析
组蛋白修饰与疾病的关系研究
组蛋白修饰与疾病的关系研究组蛋白修饰是指组蛋白分子与其他蛋白质分子的相互作用，通过某些特定方式来调控基因的表达，在不同的细胞类型和发育时期，对同一基因的表达水平进行调控。
这是一种广泛存在于真核生物中的调节机制，也被认为是维护基因表达稳态的重要手段之一。
组蛋白修饰可以通过各种化学修饰方式实现，主要包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等。
其中，乙酰化和甲基化是最常见的两种修饰方式，它们通过加入或去除分子上的特定化学基团，引起染色质状态的改变，从而影响某些特定基因的表达水平。
多年来，组蛋白修饰与疾病的关系成为了生命科学领域研究的热点之一。
研究显示，组蛋白修饰在调控癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等多种疾病的发生和发展中都具有重要作用。
首先，组蛋白甲基化在癌症中扮演着重要的角色。
众所周知，癌症是由于基因突变和异常表达引起的一类疾病。
而组蛋白甲基化是基因表达调控的重要手段之一，能够调节基因转录的活性，从而影响细胞的生长、分化、凋亡等功能。
研究表明，染色质修饰因子如DNA甲基转移酶和DNA去甲基转移酶等与癌症的发生和肿瘤微环境密切相关。
例如，DNA甲基转移酶1（DNMT1）的过度表达在乳腺癌、前列腺癌、大肠癌、胃癌等多种癌症中都得到了证实。
因此，组蛋白修饰作为癌症治疗的一个新靶点备受关注。
其次，组蛋白乙酰化参与了心血管疾病的发生和发展。
心血管疾病是一类常见的慢性疾病，其发生和发展受到多种因素的影响。
组蛋白乙酰化是舒张功能的一个重要的调节因素，尤其对能量代谢、胰岛素抵抗和血管炎症等方面的影响尤为显著。
最近的研究表明，组蛋白乙酰化还可以影响心功能的调节和心肌细胞凋亡的抑制。
对于心血管疾病的治疗和预防，针对组蛋白乙酰化的干预被认为是一种潜在的治疗策略。
最后，最近的研究还发现组蛋白修饰与神经退行性疾病的关系。
神经退行性疾病是一类以神经元损失和功能障碍为特征的疾病，如阿尔茨海默病、帕金森氏症等。
这些疾病的发生和发展，主要与神经元失调、神经元凋亡有关。
组蛋白修饰及其对癌症进程的影响及治疗方法
组蛋白修饰及其对癌症进程的影响及治疗方法组蛋白修饰是指在染色体上的核心蛋白质组蛋白(Nucleosome)上发生的化学修饰，包括乙酰化(acetylation)、甲基化(methylation)、磷酸化(phosphorylation)、泛素化(ubiquitination)等多种方式。
组蛋白修饰已经成为细胞命运决定、基因转录调控和癌症等多种疾病发生发展的重要调控机制。
组蛋白乙酰化是最早被发现的组蛋白修饰。
它主要是通过酰基转移酶(HAT)和去乙酰化酶(HDAC)之间的平衡来进行调节的。
组蛋白的乙酰化通常被认为是调节细胞核内基因转录活性的重要过程。
研究表明，乙酰化修饰不仅可以影响Histone-DNA之间的相互作用，还可以通过招募转录因子来调控基因表达。
例如，在癌症细胞中，乙酰化修饰可以增加c-Myc转录因子的招募，从而增强c-Myc基因的表达水平。
这对于肿瘤细胞的增殖、生存和转移等进程至关重要。
与乙酰化类似，组蛋白甲基化也是组蛋白修饰中的重要部分。
这种修饰是由组蛋白甲基转移酶(HMT)和蛋白质去甲基化酶(DMDB)之间的平衡调控的。
在癌症中，组蛋白甲基化在DNA甲基化知名的基因沉默中也扮演了重要的角色。
研究表明，癌症细胞中，DNA甲基化可以促使DNA损伤修复、细胞凋亡和细胞周期阻滞等过程的发生，从而抑制癌症的发生和发展。
值得注意的是，在某些情况下，组蛋白修饰也可以与癌症的发展相反。
例如，一项研究表明，在乳腺癌中，组蛋白泛素化被认为是一种预后因素并与转录因子ER (雌激素受体)相关。
与泛素化相反，它在癌症中的缺失或减少往往会导致恶性转化和肿瘤增殖。
在过去的几十年中，组蛋白修饰已经被证明与多种癌症的发生发展有关。
这是因为正常的组蛋白结构和功能发生变化时，就会导致基因的活化和沉默，从而导致细胞增殖、凋亡和转移不正常。
这一发现为癌症的预后和治疗提供了新的靶标和策略。
针对组蛋白修饰的治疗方法也在不断地发展和完善。
组蛋白修饰与肝癌关系的研究进展
组蛋白修饰与肝癌关系的研究进展张浩鹏;畅建平;杨艳梅;张新宇【摘要】组蛋白修饰模式的异常能导致基因表达的改变,这在肝癌的发生、发展中起重要作用.组蛋白修饰酶相关抑制剂可以抑制修饰酶的活性,逆转肝癌细胞异常的组蛋白修饰模式,从而达到治疗肿瘤的目的.对组蛋白修饰、相关修饰酶及其抑制剂的进一步研究,不仅有助于深入了解肝癌的发病机制,而且对于肝癌的诊断、防治和预后判断均有深远影响.【期刊名称】《胃肠病学和肝病学杂志》【年(卷),期】2014(023)008【总页数】4页(P862-865)【关键词】组蛋白乙酰化;组蛋白甲基化;组蛋白去乙酰化酶抑制剂;组蛋白甲基转移酶抑制剂;肝癌【作者】张浩鹏;畅建平;杨艳梅;张新宇【作者单位】哈尔滨医科大学附属第二医院普通外科,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学附属第二医院普通外科,黑龙江哈尔滨150086;哈尔滨医科大学肿瘤防治研究所;哈尔滨医科大学附属第二医院普通外科,黑龙江哈尔滨150086【正文语种】中文【中图分类】R735.7组蛋白修饰作为一种调节基因表达的表观机制，其模式变化与肺癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病、胃癌、肾癌、肝癌等恶性肿瘤的关系日益引起关注。
同时，调节组蛋白修饰的相关酶类也在肿瘤形成、发展及转移过程中表达异常。
原发性肝癌是一种发病机制尚未完全阐明的恶性肿瘤，具有恶性程度高、病情进展快、早期诊断困难等特点，其发病率在全球男性中排名第五位，女性中排名第七位;其死亡率在全球男性中排名第二位，女性中排名第六位[1]。
研究表明，组蛋白修饰及相关修饰酶在肝癌的发生、发展中起重要作用，本文将对组蛋白修饰、相关修饰酶及其抑制剂与肝癌关系的研究进展予以概述。
1 组蛋白修饰与肝癌的关系组蛋白DNA通过其染色质结构被包裹在真核细胞核内，染色质的基本功能单位是核小体，由146对碱基缠绕着组蛋白H2A、H2B、H3和H4形成的八聚体结构而构成[2]。
作为表观遗传信息的主要载体，组蛋白末端氨基酸残基可发生共价修饰，包括赖氨酸和精氨酸的甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、sumo修饰、腺苷二磷酸核糖基化等，这些修饰的状态与程度决定了基因是否表达[3]。
组蛋白修饰在癌症发展中的作用
组蛋白修饰在癌症发展中的作用癌症是一种危险的疾病，它可以开始于人类的任何器官。
在癌症的发展过程中，基因突变和表观遗传学的改变都在起重要的作用。
组蛋白修饰是一种表观遗传学变化，它可以影响基因的表达，从而导致一系列的生物学变化。
本文将探讨组蛋白修饰在癌症发展中的作用。
什么是组蛋白修饰？组蛋白是细胞核中重要的DNA包装蛋白，它可以保证DNA完整性并调节基因的表达。
组蛋白可以通过修饰来改变基因的表达，从而影响细胞的生物学功能。
组蛋白修饰包括甲基化、磷酸化、乙酰化等多种形式。
这些修饰可以加到组蛋白的不同位点上，从而导致不同的生物学效应。
组蛋白修饰在癌症发展中的作用非常重要。
癌症紊乱了基因组表达的稳态，并且使得细胞失去对自身生长的控制。
因此，组蛋白修饰在癌症中的作用就显得格外重要了。
下面简单介绍下组蛋白修饰在癌症发展中的几种具体作用方式。
1. 甲基化DNA甲基化是一种常见的组蛋白修饰形式。
在癌症中，DNA甲基化可能会导致某些遗传物质的早期表达失控。
比如，DNA甲基化可能导致肿瘤抑制基因失活，肿瘤抑制基因活化基因表达增强。
此外，DNA甲基化在JIH-1癌细胞中也参与了癌细胞的过度生长，因此也是癌症发展的一个重要因素。
2. 乙酰化乙酰化是另一种常见的组蛋白修饰形式。
在乙酰化修饰下，组蛋白具有了与DNA更弱的相互作用，从而使某些基因线性排列起来，并容易被转录。
乙酰化在肿瘤细胞中可能会导致过度细胞增生，因此也是癌症发展中的重要因素。
3. 磷酸化磷酸化作为一种常见的组蛋白修饰形式，可以影响组蛋白与DNA的相互作用。
在某些癌症中，组蛋白的磷酸化过程被大大影响。
比如，在肝癌细胞中，组蛋白的磷酸化可以使肿瘤基因表达失控，从而加速细胞增殖。
结论组蛋白修饰对癌症的发展具有相当重要的作用，它可以通过改变基因的表达，影响细胞的功能。
虽然癌症的原因至今还不完全清楚，但人们已经掌握了许多有关癌症的信息，尤其是关于组蛋白修饰的信息，这将有助于发现更多与癌症有关的机制。
癌症的基因遗传学和分子生物学
癌症的基因遗传学和分子生物学癌症一直是人类面临的重大健康问题，我国每年新发癌症病例超过300 万，死亡病例超过200 万。
癌症发生的原因复杂且多样，而基因遗传学和分子生物学是揭示癌症发生机制的重要手段之一。
基因遗传学是从基因遗传角度研究物种遗传特点的学说和方法。
在癌症的研究中，基因遗传学主要涉及基因突变和零突变两类。
基因突变是指基因本身发生突变，导致癌症相关基因的功能发生异常改变，如促癌基因的活性增强、抑癌基因的活性下降等。
当这些改变达到一定程度时，就容易形成癌瘤。
基因突变可分为点突变和染色体畸变两类。
点突变是指基因的一个碱基或几个碱基发生变异，导致该基因编码的蛋白质结构和功能发生改变。
例如 BRAF 基因的 V600E 点突变在黑色素瘤和非小细胞肺癌中非常常见，而该点突变的存在与细胞增殖、凋亡和细胞周期等异常紧密相关，因此是这些癌症的一个热门的治疗靶点。
染色体畸变是指染色体本身结构发生异常改变，如染色体的缺失、重复、断裂、融合等。
例如 Burkitt 淋巴瘤中，c-MYC 基因和Ig 基因发生染色体融合，导致多聚胺酸编码区的序列重复，这是该瘤的一个典型的染色体异常。
这种染色体的畸变极易导致基因错位或重组，从而使基因的活性和功能发生异常改变，引起细胞的恶性转化。
零突变是指除了基因本身结构发生改变外，其他机制导致基因的表达和功能改变。
零突变的机制包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰、非编码 RNA 和微环境等。
DNA 甲基化是指 DNA 分子上的部分碱基被化学修饰，这种化学修饰有助于某些基因的沉默和某些基因的表达。
在肝癌、胰腺癌、结直肠癌和肺癌等多种癌症中，都有大量的 DNA 甲基化现象。
另外，癌症细胞和正常细胞之间的组蛋白修饰也有极大差异，这也是癌症细胞获得更强的增生和凋亡抗性的原因之一。
非编码RNA 如 miRNA 和 siRNA 等也能够调控基因的表达和活性，进而影响细胞的转化和癌化。
癌症的分子生物学研究日益深入，许多新兴的研究手段和技术也出现了。
组蛋白修饰与癌症发生的关系
组蛋白修饰与癌症发生的关系组蛋白修饰是指对组蛋白分子进行化学改变，从而改变基因表达和染色体结构的一种调节机制。
组蛋白分子是核糖体的主要构成成分之一，是DNA最主要的包装蛋白。
组蛋白分子包裹着基因组成的DNA序列，从而使得基因在一定的调节范围内进行转录和表达。
组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化、丝氨酸磷酸化、泛素化等多种类型，它们可以调节基因表达和染色体结构，反过来影响细胞分化、增殖和凋亡等生物学过程。
因此，不同类型的组蛋白修饰对癌症发生有着不同的影响。
组蛋白乙酰化是最常见的修饰方式之一，它可以提高某些基因的表达量，从而推动癌症的发生和发展。
乙酰化可以被乙酰化酶催化，通常情况下是与组蛋白解乙酰化酶（HDAC）相对抗衡的。
研究表明，癌症细胞的细胞核内存在着HDAC蛋白质的缺失或突变，从而导致对组蛋白乙酰化的抑制减弱，促使一些受乙酰化修饰的基因过度表达，从而造成与肿瘤相关的突变或表达异常等。
因此，HDAC已成为癌症治疗的重要靶点之一。
除了乙酰化以外，组蛋白甲基化也是癌症发生的重要机制之一。
甲基化指的是在组蛋白分子N末端的赖氨酸残基上发生取代反应，最终将神经氨酸残基转化为甲基化的赖氨酸，从而调节基因的表达和细胞分化。
一些研究表明，某些癌症患者的细胞内组蛋白是过度甲基化的，从而导致肿瘤相关基因的表达异常。
此外，甲基化还涉及了DNA甲基化改变，在这种情况下，一些基因的甲基化程度也会发生改变，从而导致肿瘤的发生。
丝氨酸磷酸化指的是在组蛋白分子链接的丝氨酸残基上发生磷酸化反应，从而改变其电荷性质，进而影响细胞信号传导、基因表达等生物过程。
研究表明，在肿瘤细胞内丝氨酸磷酸化的异常增强与癌细胞增殖、迁移、侵袭等现象密切相关。
特别是抑癌基因中的P53蛋白质在受到磷酸化修饰后，会导致其抵抗力下降，从而容易造成肿瘤的发生。
泛素化指的是泛素蛋白和它的底物之间的共价结合。
泛素蛋白是一种小分子蛋白，通过共价连接，可以将目标蛋白标记成特定的废旧蛋白或可移动蛋白，从而促使被标记蛋白的降解或重新定位。
肝癌的转录组和表观遗传学研究
肝癌的转录组和表观遗传学研究肝癌是一种高度复杂且致命的肿瘤类型，其发病机制至今尚不完全清楚。
然而，随着转录组学和表观遗传学的快速发展，我们对于肝癌发生和发展的研究取得了突破性进展。
本文将对肝癌的转录组和表观遗传学研究进行探讨，以期增加对这一疾病的认识。
一、转录组学研究转录组学是研究细胞内所有转录本的产物，即mRNA的全集。
通过转录组学研究，我们可以全面了解肝癌中基因表达的变化情况，从而揭示其发生机制。
研究表明，与正常细胞相比，肝癌细胞中存在大量基因的异常表达。
这些异常表达的基因涉及到细胞生长、凋亡、血管生成等重要生物学过程，从而导致了肝癌的发展。
1. 转录组变异与肝癌研究发现，肝癌细胞中存在大量的基因变异。
这些变异可能是由致癌基因的点突变、染色体结构异常或基因拷贝数的改变所导致。
通过对这些变异基因的分析，我们可以发现一些与肝癌进展相关的重要驱动基因。
例如，肝癌中常见的TP53基因突变在细胞凋亡的调控中起着关键作用。
2. 转录组学的亚型分类基于转录组学的研究，肝癌可以被进一步分为不同的亚型。
这些亚型在基因表达模式、临床症状和预后上存在差异。
通过对肝癌亚型的研究，我们可以更好地了解肝癌的异质性，并为个体化治疗提供依据。
3. 转录组学在预后评估中的应用转录组学研究不仅可以帮助我们理解肝癌的发生机制，还可以用于预测肝癌患者的预后。
通过分析肝癌组织中的基因表达谱，我们可以得到与预后相关的基因指标，为临床预后评估提供参考。
二、表观遗传学研究表观遗传学是研究影响基因表达的可逆性调控机制。
在肝癌中，表观遗传学调控的异常常常导致基因的错配表达，从而促进肿瘤的发展。
1. DNA甲基化DNA甲基化是表观遗传学中最为重要的调控方式之一。
研究发现，在肝癌中存在大量基因的异常DNA甲基化。
这些异常的DNA甲基化可能导致基因的沉默或过度表达，从而促进肝癌的发生。
2. 组蛋白修饰组蛋白修饰是另一种常见的表观遗传学调控方式。
研究表明，在肝癌中存在组蛋白修饰的异常，如乙酰化、甲基化和泛素化等。
组蛋白修饰在肝癌恶化中的作用研究
组蛋白修饰在肝癌恶化中的作用研究随着科技的不断发展，人们对癌症的认识也越来越深入。
肝癌是世界上常见的恶性肿瘤之一，它的复杂病理生理机制一直是研究的热点。
近年来，组蛋白修饰在肝癌恶化中的作用引起了广泛关注。
本文就介绍一下组蛋白修饰与肝癌恶化的关系。
一、组蛋白修饰的基本原理组蛋白是与DNA紧密结合的核心蛋白质之一。
它可以通过化学修饰来影响DNA的可读性，从而影响基因表达和细胞功能。
组蛋白修饰主要通过添加或去除一些化学基团来完成，这些化学基团包括甲基、乙酰、磷酸等。
这些化学基团可以影响组蛋白与DNA之间的相互作用，从而调节基因表达和染色质结构。
二、组蛋白修饰在肝癌发生和发展中的作用1.影响细胞周期组蛋白修饰可以通过影响细胞周期来促进或阻碍肝癌的发生和发展。
研究表明，组蛋白二甲基转移酶3（G9a）在肝癌细胞中高表达，它可以通过甲基化抑制CDK抑制剂p21的表达，促进肝癌细胞的增殖和转移。
2.调节基因表达组蛋白修饰可以通过直接影响基因表达来参与肝癌的发生和发展。
研究表明，组蛋白乙酰转移酶P300在肝癌中高表达，它可以促进肝癌的发展，促进细胞骨架的变化和转移。
此外，组蛋白去乙酰化酶HDAC1也在肝癌中高表达，它可以通过抑制细胞凋亡基因的表达来促进肝癌细胞的生长和转移。
3.参与肝癌细胞的转移和浸润组蛋白修饰也可以通过调节肝癌细胞的转移和浸润来促进肝癌的发展。
研究表明，组蛋白甲基转移酶EZH2在肝癌中高表达，它可以通过抑制转移抑制子CDH1的表达来促进肝癌细胞的转移和浸润。
三、治疗肝癌的组蛋白修饰相应策略基于组蛋白修饰在肝癌恶化中的作用，我们可以根据不同的修饰类型和机制制定相应的治疗策略。
比如针对G9a甲基化修饰，可以选择通过抑制G9a活性、P21的过表达、miR-26a的上调等来实现治疗目的；而对于P300乙酰化修饰，可以选用针对P300的特异性抑制剂，如CPB-P300 inhibitor II、curcumin等；对于HDAC1乙酰化修饰，可以选用HDAC1抑制剂SAHA、MS-275等；对于EZH2甲基化修饰，可以选用EZH2抑制剂DZNeP、GSK126等。
组蛋白修饰在癌症发生发展中的作用
组蛋白修饰在癌症发生发展中的作用癌症是一种由多种因素引起的细胞生长异常现象，是目前世界面临的一大难题。
癌症的发生发展是一种复杂的过程，涉及多种生物学过程，其中包括基因突变、表观遗传学的变化以及激素及生长因子等生理和环境因素的影响。
组蛋白修饰是表观遗传学的一个重要分支，其包括组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化等多种方式，能够影响基因的转录活动，从而对细胞的发育和功能发挥重要的调控作用。
本文将探讨组蛋白修饰在癌症发生发展中的作用。
组蛋白修饰在癌症发生发展中的作用如何？1. 组蛋白甲基化与癌症组蛋白甲基化是一种细胞遗传学调节机制，能够影响基因的转录活动，它依靠DNA甲基转移酶（DNMT）将甲基基团添加到组蛋白蛋白质上，并且能够影响DNA的超螺旋结构，进而影响基因的转录和表达。
组蛋白甲基化在人类肿瘤学中被广泛研究，并且有证据表明它可能是癌症的重要发病机制。
许多研究表明肿瘤细胞中甲基化水平比正常细胞高，且癌细胞中的DNA甲基化是高度变异的。
例如，一些研究表明：肝癌组织中的许多启动子地区都面临着明显的DNA甲基化，特别是与脱癌基因相关的启动子区域。
而另一些研究显示，DNA甲基化启动子区去甲基化和某些肿瘤相关基因诱导程序的重启是可能的。
2. 组蛋白乙酰化与癌症组蛋白乙酰化是一种与基因转录和表达相关的修饰作用，在癌症中也发挥着重要的作用。
组蛋白乙酰化与转录激活密切相关，高度的组蛋白乙酰化能够使DNA脱离束缚，便于形成可进行转录的核蛋白质复合物。
与此相反，组蛋白脱乙酰化能够导致DNA被紧紧缠绕而无法转录。
许多肿瘤前体细胞中都有异常的组蛋白乙酰化现象，例如，在人类白血病细胞株中，组蛋白乙酰化整体上较少，而且呈蛇形结构，与正常细胞相比，肺癌、胃癌等恶性肿瘤级别组织中组蛋白乙酰化水平也明显上升。
3. 组蛋白磷酸化与癌症组蛋白磷酸化是另一种在肿瘤中极为重要的组蛋白修饰方式，其作用是在某些情况下导致DNA条状去结构、改变核蛋白质与DNA之间的相互作用，以及改变染色体的开合状态和核小体的位置和大小等。
组蛋白翻译后修饰在癌症中的作用
组蛋白翻译后修饰在癌症中的作用组蛋白是细胞核中的主要蛋白质之一，也是基因表达的关键因素。
组蛋白分子可以通过染色体的调控来影响基因的表达和功能。
在绝大多数情况下，组蛋白是在转录后发挥作用的。
然而，最近的研究表明组蛋白在转录之前就已经发挥了重要的功能，特别是在癌症中。
组蛋白翻译后修饰是一种细胞过程，其目的是调节基因表达。
这种修饰可以包括化学修饰，如甲基化、乙酰化和磷酸化等等。
这些修饰可以影响组蛋白的结构和功能。
这些化学修饰还可以吸引各种蛋白质结合组蛋白，以影响转录和基因表达。
组蛋白翻译后修饰的种类非常丰富，涉及到数百种化学修饰，它们可以通过不同的方式影响基因表达。
组蛋白翻译后修饰在癌症中的作用非常显著。
例如，研究表明，在许多癌症中，组蛋白的乙酰化水平显著增加。
这会导致染色体结构的变化，从而使基因表达失调。
另一方面，许多癌症的组织样本显示了非常明显的组蛋白甲基化缺失的现象。
因此，这些癌症细胞失去了正常的基因表达调控，导致基因的过度活化或抑制。
一些研究还发现了一些新的组蛋白翻译修饰，这些修饰与癌症发生和发展密切相关。
例如，组蛋白β紧密相关于肝癌、前列腺癌和骨髓瘤等癌症。
与此相似，组蛋白ε在乳腺癌中显示出高度表达。
这些结果表明，组蛋白翻译后修饰已经成为识别并治疗癌症的新颖标志物。
除了与癌症相关的生理作用，组蛋白翻译后修饰也在协调细胞发育和分化中发挥重要作用。
通过对组蛋白乙酰化和甲基化状态的调节，细胞可以通过调节特定基因的表达来识别和分化出成熟的细胞。
这为未来研究组蛋白修饰在癌症发展中的作用提供了重要线索。
总的来说，组蛋白翻译后修饰是调节基因表达的重要机制，对细胞生长和分化有着至关重要的影响。
最近的研究证明组蛋白翻译后修饰在癌症的发展中也发挥了至关重要的作用。
未来的研究将继续深入探讨组蛋白翻译后修饰如何调节癌症细胞生长和发展，以便更好地识别和治疗癌症。
组蛋白去乙酰化修饰的作用及其在肝癌疾病中的应用
组蛋白去乙酰化修饰的作用及其在肝癌疾病中的应用组蛋白是染色体基本单位的主要成分之一，它参与了基因表达调控、染色质结构稳定和DNA复制等生命过程中的关键作用。
组蛋白由四种碱性蛋白质和DNA 分子组成，其中最主要的是组蛋白H3和H4。
对组蛋白的修饰可以影响染色质结构和基因表达的调节，而组蛋白去乙酰化修饰则是其中的一种重要方式。
本文将介绍组蛋白去乙酰化修饰在生命过程中的作用及其在肝癌疾病中的应用。
组蛋白去乙酰化修饰的作用组蛋白去乙酰化修饰是指将N-乙酰基赖氨酸残基从组蛋白中去除，这种修饰通常由组蛋白去乙酰化酶（HDAC）完成。
组蛋白去乙酰化修饰是与组蛋白乙酰化相对应的一种修饰，组蛋白乙酰化修饰通常被认为是增强基因表达的一种方式，而组蛋白去乙酰化修饰则被认为是抑制基因表达的一种方式。
组蛋白乙酰化修饰是将N-乙酰基赖氨酸残基添加到组蛋白中，这种修饰可以引起染色质结构的松弛和基因表达的增加。
组蛋白去乙酰化修饰可以发挥许多不同的功能。
首先，组蛋白去乙酰化酶可以调节基因表达水平。
在细胞分化和发育等生命过程中，许多基因只会在特定的时间点表达，这通过对染色质的去乙酰化修饰来实现。
组蛋白去乙酰化修饰还参与了细胞周期调控和DNA修复过程。
这些过程是高度调控的，通过激活或禁止相关基因的表达来控制。
最后，组蛋白去乙酰化修饰还可以影响染色质的结构，调节基因组的可操作性，从而影响基因间的相互作用和整体表达水平。
组蛋白去乙酰化修饰在肝癌疾病中的应用肝癌是一种器官特异性的恶性肿瘤，其发病率和死亡率均较高。
研究表明，组蛋白去乙酰化修饰在肝癌疾病中发挥着重要的作用。
肝癌患者中，组蛋白去乙酰化水平相对于正常人群显著下降，这与肿瘤细胞的增殖和存活有关。
因此，将组蛋白去乙酰化修饰阻断是肝癌治疗的一种策略。
目前，临床上已经应用了组蛋白去乙酰化酶抑制剂来治疗肝癌患者。
这些药物通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性来增加组蛋白乙酰化水平，从而降低癌细胞的生长和存活。
组蛋白修饰与癌症之间关系的研究综述
率较高的甲状腺恶性肿瘤#约占全身恶性肿瘤的 %a#
大多数甲状腺癌的发生源于滤泡上皮细胞的癌变#组
蛋白乙酰化状态的失衡与甲状腺癌的发生有着紧密的
联系$ FM&&8; 等&@'发现#与正常组织相比#甲状腺癌细
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'@Q%N"赖氨酸的乙酰化水平都偏高#而如果阻断细胞
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结果说明#组蛋白乙酰化是甲状腺癌发生过程的早期
事件$ 等 Z.-- &"'发现#具有降低癌细胞浸润与转移能
Hale Waihona Puke 力 的 异 染 色 质 蛋 白 %%! 74640.270.P168; &0.648; %%#
'F%%"在甲状腺癌晚期中表达水平下降$ 等 揭 \81. &)'
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遗传机制 组蛋白的修饰作用 !4&8J4;4682P4271;8-P"$
是其中一种调控基因表达的表观遗传机制$ 迄今为
止#研究得较为深入的是组蛋白的甲基化和乙酰化修
饰作用#其与许多癌症的发生存在着紧密的联系$
组 >(%! 蛋白修饰与甲状腺癌!甲状腺癌是一种发病
以展开#使得核小体的结构松弛#进而促进 CBV与促
进转录因子和协同转录因子结合#激活特定基因的转
录-而 'CV:的功能则表现为消除赖氨酸残基上乙酰
基的作用#从而使组蛋白恢复正电性#同时增强带负电
癌症细胞与正常细胞中基因表达的差异
癌症细胞与正常细胞中基因表达的差异癌症是一种非常复杂的疾病，它的发生与很多因素有关，包括基因突变、环境因素等。
癌症细胞是一种具有异常增殖和分化能力的细胞，它们与正常细胞的区别在于它们涉及的基因表达和代谢通路的不同。
基因表达是人体内部的一种过程，它会影响细胞的功能。
在癌症细胞中，由于一系列的基因突变和表达的差异，细胞的代谢通路发生了变化，导致癌症细胞与正常细胞有显著的差异。
一、基因表达的差异1. 癌症细胞中的基因表达癌症细胞中表达的基因和正常细胞有所不同。
在癌症细胞中，一些癌基因（oncogene）的表达增强，而一些抑癌基因（tumor suppressor gene）的表达减弱或消失。
这些基因的变化导致癌症细胞的异常增殖和较差的细胞死亡。
另外，癌症细胞的基因表达也会受到表观遗传修饰的影响，例如DNA甲基化和组蛋白修饰等。
2. 正常细胞中的基因表达正常细胞的基因表达是稳定的。
在正常细胞中，一些基因的表达随着细胞周期的不同而发生变化，例如细胞周期调控基因的表达与细胞周期的不同阶段有关。
二、代谢通路的差异1. 癌症细胞的代谢通路癌症细胞的代谢通路发生了明显变化。
癌症细胞通常采用糖类和脂肪酸代谢作为其主要的能量来源，而正常细胞通常使用氧化磷酸化的过程中ATP产生能量。
2. 正常细胞的代谢通路正常细胞依赖氧化磷酸化过程进行能量代谢，而癌症细胞则不同，癌症细胞依赖于氨基酸的分解和糖类的代谢作为其主要的能量来源，从而维持其生长和分裂。
三、基因和代谢通路的调控1. 基因表达的调控在人体内，基因表达的调控非常复杂，具体涉及到许多层次的控制，包括转录后调控、蛋白质修饰等。
在癌症细胞中，基因表达的调控因素众多，存在异常增强或减弱。
集合了多个失调后的检测指标，能够发现和分析体内的癌症细胞的数量和密度，为临床提供判断和治疗的依据。
2. 代谢通路的调控正常细胞的代谢途径是动态平衡的，代谢产物的浓度通过相应的酶作用来调控。
癌症细胞的代谢通路调节失衡，通路上某些关键酶的表达下降或消失，从而制约了代谢通路的正常运行。
组蛋白修饰在肿瘤中的作用
组蛋白修饰在肿瘤中的作用是一个备受研究关注的话题。
组蛋白是一种核心蛋白，在染色体的结构和功能中起着重要作用。
由于染色体的不断变化，常常会导致肿瘤的发生。
因此，组蛋白修饰作为一种关键的表观遗传调控机制，需要探究其在肿瘤中的作用。
一、组蛋白修饰和肿瘤的关系组蛋白修饰是指修饰蛋白质的一种化学修饰方式，包括甲基化、磷酸化、乙酰化、丝氨酸/苏氨酸磷酸化、泛素化等。
组蛋白修饰的变化可以影响染色体结构、转录和DNA复制等基本生物学过程，进而对细胞命运产生影响。
肿瘤的发生有许多因素，其中基因和染色体的变化是主要的原因之一。
组蛋白修饰对基因、染色体的稳定性和功能的调控至关重要，因此它在肿瘤中的作用也引人关注。
二、组蛋白修饰和癌症细胞的发展过程组蛋白修饰在癌症细胞的发展过程中起着重要的作用。
许多癌症都与组蛋白修饰有关，其中最显著的是组蛋白甲基转移酶（HMT）和组蛋白去甲基化酶（HDM）。
HMT和HDM是组蛋白修饰酶家族中的两个最重要的电子调节因素，它们通过调节组蛋白翻译的一些关键基因来影响肿瘤的发生和发展。
例如，在肿瘤细胞中，HMT的活性增强可以使组蛋白高度甲基化，这意味着一些基因会被沉默，而一些其他的基因则会活跃，从而导致癌症细胞的发展。
另外，HDM也参与了肿瘤细胞的发展，大部分沙门氏菌蛋白的去甲基化对于一些癌症的恶化是起着关键作用的。
三、组蛋白修饰和癌症的治疗基于组蛋白修饰和癌症之间的相互关系，许多研究已经探究了组蛋白修饰在癌症治疗中的应用。
目前，已经有许多研究表明，组蛋白修饰抑制剂可以在肿瘤治疗中发挥作用。
例如，在乳腺癌治疗中，组蛋白甲基转移酶抑制剂已经被证明对治疗乳腺癌细胞具有重要的作用。
这些数据提示了对HMT的治疗可以在治疗乳腺癌细胞中起到关键的作用，并在治疗中起到关键的作用。
此外，一些药物的效果依赖于组蛋白修饰。
如曲安奈德是著名的抗炎症药物，它的抗炎作用与组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的激活有关。
四、组蛋白修饰在未来的发展前景当前，基于组蛋白修饰的癌症治疗仍处于发展阶段。
肿瘤细胞中的组蛋白变化及其在肿瘤发生过程中的作用
肿瘤细胞中的组蛋白变化及其在肿瘤发生过程中的作用组蛋白是一种与DNA结合并参与染色体结构和功能调控的蛋白质。
在肿瘤细胞中，组蛋白发生了一系列的变化，这些变化可以通过改变基因表达模式、染色体构象以及染色体稳定性等途径，参与肿瘤的发生和发展。
首先，肿瘤细胞中的组蛋白变化主要体现在组蛋白修饰的异常。
组蛋白修饰包括甲基化、乙酰化、泛素化和磷酸化等不同类型的修饰，可以通过改变染色质的结构和功能来调控基因的表达。
在肿瘤细胞中，一些组蛋白修饰模式发生了明显的变化。
例如，肿瘤细胞中常见的乙酰化标记H3K9ac和H4K16ac的丧失，导致染色质结构紧密化，使得基因处于沉默状态。
另外，甲基化修饰也在肿瘤细胞中发生异常，常见的甲基化标记H3K4me2和H3K27me3等的异常改变会导致基因的表达异常，进而参与肿瘤发生过程。
其次，肿瘤细胞中的组蛋白变化还体现在全局的染色质重塑。
组蛋白结合转录因子和DNA元件，在染色质的空间构造中起着至关重要的作用。
研究发现，染色质在肿瘤细胞中存在着全局的重塑，包括染色质增强子的增加和启动子的消失。
这种染色质重塑可以通过改变染色质结构和调控基因的表达，进而影响肿瘤细胞的增殖和转化。
最后，肿瘤细胞中的组蛋白变化还会影响染色体的稳定性。
组蛋白通过与DNA相互作用，维持染色体的稳定。
在肿瘤细胞中，组蛋白变化导致染色体结构异常和DNA损伤的积累。
一些组蛋白修饰因子的缺失或突变，会导致DNA修复机制的异常，进而增加细胞的突变率，参与肿瘤的发生过程。
此外，组蛋白变化还可以影响端粒的稳定，促进肿瘤细胞的不死化。
综上所述，肿瘤细胞中的组蛋白发生了一系列的变化，包括组蛋白修饰的异常、染色质重塑和染色体稳定性的改变。
这些变化影响了基因的表达，染色质的结构和功能，以及染色体的稳定性，进而参与了肿瘤的发生和发展。
深入研究肿瘤细胞中的组蛋白变化及其作用，有助于揭示肿瘤的发生机制，并为肿瘤的预防和治疗提供新的靶点和策略。
肿瘤相关蛋白质修饰与癌症发生的关系分析
肿瘤相关蛋白质修饰与癌症发生的关系分析癌症是世界上一个普遍且复杂的疾病，它是由多个因素引起的，其中肿瘤相关蛋白质修饰是一种重要的因素。
本文旨在探讨肿瘤相关蛋白质修饰与癌症发生的关系，并着重分析重要的蛋白质修饰类型及其与癌症的关系。
一、什么是肿瘤相关蛋白质修饰肿瘤相关蛋白质修饰是一种指在异常细胞增殖和恶性转化过程中，增强抗凋亡能力和促进细胞生长的一种蛋白质修饰方式。
常见的肿瘤相关蛋白质修饰主要包括表观基因修饰、糖基化修饰、磷酸化修饰、甲基化修饰等。
这些修饰会改变蛋白质的结构和功能，从而导致细胞的异常增殖，最终可能导致肿瘤的发生。
二、重要的蛋白质修饰类型及其与癌症的关系1.表观基因修饰表观基因修饰指的是非编码DNA序列不改变的情况下，通过对染色质结构的改变来影响基因表达及演化的一种修饰方式。
表观基因修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、甲基化等。
这些修饰过程可以导致基因静默或活化，从而影响细胞增殖能力。
研究表明，表观基因修饰在癌症中具有重要的作用。
DNA甲基化可以导致特定的基因在癌细胞中失活，而次级甲基化则使得已经失活的基因的背景甲基化增加，从而导致肿瘤的进一步发展。
组蛋白乙酰化等表观基因修饰也与肿瘤的发生和发展密切相关。
2.糖基化修饰糖基化修饰是指在蛋白质分子上加上糖类分子的修饰方式，常见的糖基化修饰包括N-糖基化和O-糖基化。
糖基化修饰可以影响蛋白质的结构和功能，进而影响细胞的生物学效应。
一些糖基化酶的失控也与肿瘤发生有关。
研究发现，糖基化修饰在肿瘤的发生和发展中也起着重要作用。
例如，许多癌症都表现出糖基化酶的异常活性或表达，这导致了癌细胞的增殖，促进其生长和转移。
3.磷酸化修饰磷酸化修饰是指磷酸基团被加到蛋白质的某些特定位置上的修饰方式。
磷酸化修饰是一种常见的调节蛋白质功能的方式，可用于激活或抑制特定基因的表达，它还可以调节细胞凋亡、细胞周期、细胞增殖及细胞的定向迁移等。
研究发现，磷酸化修饰也与肿瘤的发生和发展密切相关。
蛋白质修饰在癌症进程中的作用及机制分析
蛋白质修饰在癌症进程中的作用及机制分析癌症是一种恶性肿瘤，它常常在人体的某个器官或组织内生长并扩散，严重影响人们的健康和生活。
近年来，研究人员逐渐认识到，蛋白质修饰在癌症进程中发挥着重要的作用。
本文将探讨蛋白质修饰在癌症进程中的作用及机制分析。
一、蛋白质修饰的种类及其作用蛋白质修饰是指生物体内发生的在蛋白质分子上特定氨基酸上的化学改变，包括磷酸化、甲基化、酰化、泛素化等多种形式。
这些修饰可以改变蛋白质的空间结构和生物活性，从而影响信号转导通路、DNA修复、细胞凋亡等多个过程，而这些过程都是癌症进程中不可或缺的环节。
其中，磷酸化是一种常见的蛋白质修饰方式，它可以改变蛋白质的电荷状态，使其从而改变分子的构象和生物活性。
许多信号通路都是通过磷酸化的方式实现。
例如，激酶如EGFR可以通过磷酸化来增强其活性，从而促进细胞增殖和转移。
在癌症研究中，磷酸化被证明是促进癌细胞增殖和转移的关键因素。
另外，泛素化也是一种常见的蛋白质修饰方式。
泛素是一种小分子，可以与蛋白质共价结合形成泛素-蛋白复合物，从而改变蛋白质的空间构象和生物活性。
泛素可以促进细胞凋亡和分解蛋白质的降解，从而抑制癌细胞的生长和转移。
二、蛋白质修饰与癌症的关系癌症是由于细胞的基因突变或细胞的信号转导通路失控而引起的。
在这个过程中，蛋白质的修饰在某种程度上参与了这种异常现象的发生和发展。
例如，EGFR蛋白可以通过磷酸化活化，从而促进肺癌、结肠癌等肿瘤的生长和转移。
在人类结肠癌细胞中，EGFR的过度表达和磷酸化都会导致细胞的不受控制的增殖和转移。
研究表明，EGFR的磷酸化可以通过化学或生物学方式来影响它的运作，从而阻止癌细胞的恶性转化。
此外，泛素化也在肿瘤的进展中发挥着重要作用。
一些研究表明，肿瘤细胞中的蛋白质降解通路异常，导致泛素化过程的不正常进行。
这会导致一些肿瘤相关蛋白的异常积累，促进癌细胞增殖和转移。
因此，抑制泛素化可能会是一种抑制癌细胞生长和转移的方法。
组蛋白修饰在肿瘤发生和发展中的调控机制研究
组蛋白修饰在肿瘤发生和发展中的调控机制研究肿瘤是一种癌症，其发生和发展受到多种因素的调控。
近年来，研究表明组蛋白修饰在肿瘤的发生和发展过程中发挥着重要的调节作用。
组蛋白修饰是指染色质蛋白复合物上特定氨基酸残基的化学修饰，包括乙酰化、甲基化、泛素化等多种形式。
这些修饰对基因的表达调控、染色体结构的稳定以及细胞信号传导等过程起着至关重要的作用。
在肿瘤中，组蛋白修饰异常会导致基因的表达失衡，细胞增殖和凋亡失控，从而促进肿瘤的发生和发展。
组蛋白乙酰化是其中一个重要的修饰方式。
乙酰化是指在组蛋白蛋白上加入乙酰基团的修饰过程，通过调节染色质的松紧程度来影响基因的转录活性。
研究表明，在肿瘤细胞中，组蛋白乙酰化水平明显增加。
这种增加可能是由于乙酰化酶的过度表达导致组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶活性的失衡。
此外，乙酰化可能还通过调控转录因子的活性，影响细胞周期的调控，进而促进肿瘤细胞的增殖。
除了乙酰化，组蛋白甲基化也在肿瘤发生和发展中扮演着重要的角色。
甲基化是指在组蛋白蛋白上加入甲基基团的修饰过程，可以影响染色质的结构和转录的活性。
研究发现，在多种肿瘤细胞中，组蛋白的甲基化水平明显改变。
这种改变可能是由于甲基转移酶或甲基化酶的异常表达引起。
甲基化不仅可以直接影响某些基因的表达，还可以通过改变组蛋白的结构和染色质的稳定性，进而影响细胞凋亡和转移的过程。
此外，组蛋白泛素化也在肿瘤中发挥着重要的作用。
泛素化是指在组蛋白蛋白上加入泛素蛋白的修饰过程，可以调控组蛋白的稳定性和功能。
研究表明，在肿瘤细胞中，组蛋白的泛素化水平明显增加。
这种增加可能是由于泛素化酶的异常表达导致组蛋白的过度泛素化。
泛素化可以影响细胞信号通路的传导，调控细胞增殖和凋亡。
因此，组蛋白的泛素化在肿瘤的发生和发展过程中也起着至关重要的作用。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，组蛋白修饰在肿瘤的发生和发展中扮演着重要的调节作用。
乙酰化、甲基化和泛素化等多种修饰方式通过调控染色质的结构和功能，影响基因的表达、细胞的增殖和凋亡，从而促进肿瘤的发生和发展。
肿瘤细胞中的组蛋白变化及其在肿瘤发生过程中的作用
肿瘤细胞中的组蛋白变化及其在肿瘤发生过程中的作用肿瘤是一种由异常增殖的细胞构成的组织，其形成过程涉及许多因素，包括遗传、环境和生活方式等。
而肿瘤细胞的基因表达和表观遗传变化在肿瘤的发生和进展中起着至关重要的作用。
其中，组蛋白的变化尤为重要。
组蛋白是核小体的主要成分，其主要作用是维持染色质的结构和稳定性，并影响基因的表达。
在肿瘤细胞中，组蛋白的变化可以促进或抑制癌细胞增殖和转移。
一方面，肿瘤细胞中常见的组蛋白变化是过度去乙酰化和低甲基化。
过度去乙酰化直接导致DNA的松弛和染色质的松弛，因此导致基因的基础表达模式发生变化，最终促进了癌细胞生长。
另外，低甲基化也可以促进癌细胞的转化和转移。
这是因为低甲基化增加了启动子的可访问性，从而提高了转录活性，促进了一些转录因子的含量和活性增加，特别是与肿瘤转化有关的转录因子。
另一方面，一些肿瘤基因表达的静默和肿瘤细胞的生长抑制与组蛋白的高甲基化和高乙酰化相关。
这些化学变化可以阻止启动子的可访问性，并抑制有关肿瘤抑制基因的表达。
因此，高甲基化和高乙酰化可以通过改变开放染色质的状态，影响肿瘤基因的表达，诱导细胞增殖或抑制细胞凋亡，促进癌细胞的生长和扩散。
此外，组蛋白的变化也可能与肿瘤微环境中的免疫细胞和肿瘤血管有关。
例如，一些细胞趋化因子的产生会受到组蛋白化学变化的影响，这些因子可以引导免疫细胞到达肿瘤灶。
同时，改变肿瘤细胞表面的分子可以导致远离肿瘤灶的免疫细胞不易扩散到肿瘤灶，从而阻止免疫应答。
因此，通过改变肿瘤细胞的表面分子，组蛋白变化可以在肿瘤发生、生长和扩散的过程中发挥重要的作用。
总的来说，组蛋白变化是肿瘤细胞发生和发展的关键要素之一。
它可以影响基因表达、生长方式以及免疫周围环境等方面。
因此，我们需要更深入地了解组蛋白变化的作用及其在肿瘤发生和发展中的作用，以便为癌症治疗和控制提供新的和更有效的方法。
组蛋白修饰在疾病中的作用
组蛋白修饰在疾病中的作用在人类基因组中，只有大约2%的基因编码蛋白质，而这2%的基因在人体内却扮演着至关重要的角色。
然而，这些蛋白质并不是以孤立的形式存在，它们组成了复杂的生物分子和超分子，正是这些结构和组合，使得蛋白质发挥了各种异于常规和常见的功能。
其中，组蛋白修饰是最重要的一种变异——它可以改变染色体的状态，进而调控基因的表达。
组蛋白是染色体DNA上的核蛋白，具有包含DNA，调控DNA折叠和调节基因表达等诸多功能。
组蛋白通过其组成的“组蛋白亚基”与DNA发生紧密的作用，从而稳定染色体结构和状态，对遗传信息的表达和继承起到关键性的作用。
然而，在组成染色体的核蛋白中，表现出高度多样化的化学修饰形式，其中包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、丝氨酸/苏氨酸磷酸化等。
不同的组蛋白修饰方式和程度，协调或限制基因表达的水平，从而维持稳定的生理状态和反应堆。
而最近的研究表明，组蛋白修饰在疾病中的作用往往也是稳定性的。
多种重大疾病，如癌症、心血管疾病、免疫性疾病和神经退行性疾病等都与组蛋白修饰的变化密切相关，让我们一一来看看吧。
首先，癌症是由于基因上的突变导致的细胞异常增殖和发展所导致的极为常见的疾病。
组蛋白修饰调节了染色体上基因的表达，而癌细胞表现出的许多性质相关的修饰变化在某种程度上导致癌症的发展。
例如，在癌症细胞中，某些基因区域的组蛋白脱乙酰化，以及某些组蛋白的过度乙酰化导致癌症相关基因的过度表达。
此外，肝癌的成因是甲基组的DNA乙酰化，因为这种修饰可以影响某些关键基因的活性。
因此，组蛋白修饰可能代表治疗癌症的一个潜在的目标，因为与癌症有关的修饰的变化能够阻断甚至逆转异常的癌细胞生长。
其次，心血管疾病也是与组蛋白修饰的变化密切相关。
因为心血管细胞同样需要遵守严格的基因表达调整规则，以维持健康的心脏功能。
组蛋白脱乙酰化过程的异常，可以导致心室肥大，高血压和炎症等常见的心血管疾病。
不仅如此，心室肥大导致的缺血性心肌病也与某些基因上的组蛋白的磷酸化、乙酰化等修饰相关。
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Hans Journal of Computational Biology 计算生物学, 2018, 8(3), 49-57Published Online September 2018 in Hans. /journal/hjcbhttps:///10.12677/hjcb.2018.83007The Difference Analysis of HistoneModifications in Cancer Cell Line HepG2and Normal Cell Line HepatocyteYuxian Liu1, Qianzhong Li1,2*1Laboratory of Theoretical Biophysics, School of Physical Science and Technology, Inner Mongolia University, Hohhot Inner Mongolia2The State Key Laboratory of Reproductive Regulation and Breeding of Grassland Livestock, Inner MongoliaUniversity, Hohhot Inner MongoliaReceived: Aug. 31st, 2018; accepted: Sep. 13th, 2018; published: Sep. 20th, 2018AbstractLiver cancer is a malignant tumor with high cancer morbidity and mortality in the world. More and more studies have found that the histone modifications (HMs) have an important impact on the occurrence of cancer. In order to understand the changes of HMs in liver cancer, we calculate the distribution patterns of eleven HMs in the promoter region for two kinds of cell lines, and analyze the correlation between HM and gene expression, and the correlation between HMs. The results show that there are two kinds of distribution patterns of HMs in promoter region, and the HMs values are generally higher in cancer cell line than in normal cell line. The results indicate that the Spearman correlation between H3K9me3 and gene expression is different in two kinds of cell lines, and the trends of distributions of HMs and correlation are consistent. By analyzing the HMs in highly and lowly expressed genes of two kinds of cell lines, it is found that the difference of HMs is remarkable in highly expressed genes. These results indicate that the analysis of changes for HMs is significant for the study of liver cancer.KeywordsLiver Cancer, Histone Modifications, Gene Expression肝癌细胞系与正常细胞系中的组蛋白修饰差异分析刘育仙1，李前忠1,2**通讯作者。
刘育仙，李前忠1内蒙古大学物理科学与技术学院理论生物物理实验室，内蒙古 呼和浩特 2内蒙古大学草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室，内蒙古 呼和浩特收稿日期：2018年8月31日；录用日期：2018年9月13日；发布日期：2018年9月20日摘 要肝癌是全世界癌症发病率和死亡率都非常高的恶性肿瘤，越来越多的研究发现表观修饰对癌症的发生有重要的影响。
为了了解肝癌中组蛋白修饰发生了哪些变化，我们统计了肝癌细胞系HepG2和正常细胞系hepatocyte 中的11种组蛋白修饰在启动子区域的组蛋白修饰分布模式，并分析了启动子区域组蛋白修饰和基因表达，以及组蛋白修饰之间的相关性。
结果表明这11种组蛋白修饰在启动子区域主要有两种分布模式，癌症细胞系中的组蛋白修饰值普遍比正常细胞系中高；组蛋白修饰与基因表达的Spearman 相关性分析表明，H3K9me3在两种细胞系中与基因表达呈相反的相关性，而且发现相关性分布与组蛋白修饰分布趋势一致。
通过对两种细胞系高低表达基因上的组蛋白修饰分析，发现高表达基因中组蛋白修饰差异更显著。
这些结果表明，分析组蛋白修饰的变化对肝癌的研究具有一定的意义。
关键词肝癌，组蛋白修饰，基因表达Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma ，简称：HCC)是最常见的原发性肝脏恶性肿瘤，是全世界癌症死亡的最主要原因[1]。
肝癌在亚洲和非洲国家发病率非常高，近年来发病率在西方国家也迅速增加[2]。
由于HCC 晚期患者不适合根治性肝切除和肝移植，即使患者接受了手术切除，高复发率也是导致肝癌患者5年生存率差的主要原因[3] [4]。
肝癌的发展是一个复杂的过程，越来越多的证据表明，除遗传因素以外，表观遗传学的改变也对肝癌的发生产生了重要的影响[5] [6]。
因此了解表观遗传学改变的潜在机制，对于发现高效的新疗法是至关重要的。
表观遗传学是指DNA 序列没有发生改变但基因表达发生了变化，并且这种变化是可逆和可遗传的，主要包括DNA 甲基化和组蛋白修饰(乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等)等调控机制。
组蛋白修饰是核心组蛋白朝向外部的N 端尾巴在相关酶的修饰下，加上或去掉相关基团发生的修饰变化，如组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、腺苷酸化、ADP 糖基化等修饰。
目前研究最广泛的主要是组蛋白甲基化和乙酰化。
已有研究报道，组蛋白乙酰化主要富集在启动子区域，激活基因的转录[7] [8]。
而组蛋白甲基化与基因的激活或抑制有关，这与修饰的组蛋白残基有关。
例如，组蛋白3赖氨酸4的3甲基化(H3K4me3)一般在转录起始位点附近富集，来激活基因转录[9] [10]。
组蛋白3赖氨酸27的3甲基化(H3K27me3)一般与基因的抑制有关[11] [12]。
组蛋白3赖氨酸9的三甲基化(H3K9me3)则与易染色质和基因沉默有关[13]。
而在肝癌中有关组蛋白修饰理论分析的报道还比较少，因此我们对肝癌细胞与正常细胞中的组蛋白修饰进行了研究。
刘育仙，李前忠本文统计了人类肝癌细胞与正常肝细胞的11种组蛋白修饰在启动子区域80个区间的修饰值，由此得到了这两种类型细胞中启动子区域的组蛋白修饰分布；计算了组蛋白修饰在这些区间上与基因表达的相关性，得到了组蛋白修饰在整个启动子区域的相关性分布以及两种细胞中相关性的异同；讨论了组蛋白修饰分布与相关性分布之间的关系以及它们在两种细胞中的区别，并计算了组蛋白修饰两两之间的相关性；最后我们又进一步对两种细胞中的高低表达基因上的组蛋白修饰进行了分析。
2. 数据和方法2.1. 数据来源及预处理本研究分别选取了人类肝癌细胞系(HepG2)以及正常肝细胞系(hepatocyte)共有的所有组蛋白修饰数据，总共有11种(H3K9me3、H3K4me3、H3K27me3、H2AFZ 、H3K4me1、H3K36me3、H3K4me2、H3K27ac 、H3K79me2、H3K9ac 、H4K20me1)，数据来源于ENCODE (https:///)数据库，下载的为bed 格式的数据；我们还从该数据库下载了这两种细胞系对应的基因表达RNA-seq 数据，数据也为bed 格式，我们用bedtools 将这两种数据转换为bam 格式，便于后续分析。
本研究所使用的人类参考基因组注释文件下载自UCSC 数据库(/cgi-bin/hgTables )。
对于本研究中所使用的参考基因组数据，预处理过程为：首先，将数据中的非编码RNA (以NR 开头)全部去除；然后对具有相同转录起始位点的基因去重复，随机保留一个；最后，对基因名去重复，只保留一个。
经过初步处理，最终剩余19,157个基因，这些基因作为后续分析的基因。
2.2. 组蛋白修饰值和基因表达值的计算我们选取人类参考基因的转录起始位点(TSS)上下游2000 bp 作为启动子区域，并将TSS 上下游每50 bp 划分为一个区间，这样启动子区域共分为80个bin 。
我们用Python 语言编程将组蛋白修饰数据落入这些区间。
然后根据公式(1)计算每个区间上的组蛋白修饰值(HMs values)，这样就可以分别得到在启动子区域80个区间上的组蛋白修饰值。
9bin HMread n 10V n 50×=× (1) 其中HM V 是组蛋白修饰值，bin n 为落入某区间内的组蛋白修饰read 数，read n 为组蛋白修饰的所有read 数，50为每个区间的长度。
我们根据RPKM (Reads Per Kilobases per Million reads)的定义来计算基因表达值[14]。
2.3. 相关性分析2.3.1. 组蛋白修饰与基因表达的相关性为了说明启动子区域组蛋白修饰与基因表达之间的相关性，我们分别计算了这两种细胞中11种组蛋白修饰在80个区间上的组蛋白修饰值与基因表达值之间的皮尔森(Pearson)相关系数，即()2i j log HMs values 0.01+与()2log RPKM 0.01+之间的Pearson 相关性，其中i 代表11种组蛋白修饰中的某种，j 为80个区间上的某个区间，为了消除对数无意义的情况，所以我们加了假计数0.01。