盘点:2016年中国成果--表观遗传领域
2016-12-30 生物360 李易潇 生物360 李易潇
近年来,表观遗传的研究发生了爆炸性增长,尤其以DNA甲基化的研究最为火热,已成为表观遗传学的重要组成部分。在即将过去的2016年,中国科学家在这一领域也取得了重要的学术成果,为各类癌症和慢性自身免疫疾病新治疗药物的研发奠定了基础。DNA甲基化是最早发现的表观遗传修饰途径之一,指在不改变DNA序列的前提下,影响基因组表达情况。这一过程可能存在于所有高等生物中,通过DNA甲基化关闭某些基因的活性,去甲
近年来,表观遗传的研究发生了爆炸性增长,尤其以DNA甲基化的研究最为火热,已成为表观遗传学的重要组成部分。在即将过去的2016年,中国科学家在这一领域也取得了重要的学术成果,为各类癌症和慢性自身免疫疾病新治疗药物的研发奠定了基础。
DNA甲基化是最早发现的表观遗传修饰途径之一,指在不改变DNA序列的前提下,影响基因组表达情况。这一过程可能存在于所有高等生物中,通过DNA甲基化关闭某些基因的活性,去甲基化诱导基因的重新活化和表达。
动物模型研究与应用
中国科学院仇子龙教授1月26日发表在《自然》杂志上的研究显示他们培育出一种MECP2基因过表达的转基因猴,使猴子及其后代都表现出与人类自闭症相似的行为。MeCP2基因编码一种甲基化DNA结合蛋白,可以通过结合DNA的甲基化CpG岛或是“招募”转录因子来操纵与神经突触功能及调控相关基因的表达,间接的对神经功能造成影响。这是人类首次发现非人灵长类转基因动物模型中行为学表型的变化,将有助医学界深入研究人类自闭症的病理和治疗方法。
2月10日,北京大学伊成器研究组在《Nature Chemical Biology》杂志发表的文章首次报道了人类mRNA中一种新型的转录后修饰,并开发了测序新技术“m1A-ID-seq”,实现了全转录组水平上m1A的谱图鉴定。这一发现扩展了mRNA中的修饰种类,为“RNA表观遗传学”领域提供了崭新的研究方向。
4月5日,合肥研究院黄青研究组揭示表观遗传修饰的细胞中DNA发生B-Z构象转变。这一研究有利于进一步了解DNA 构象变化在细胞分裂和基因表达中的功能和作用,同时也为表观遗传学研究提供一种有效的观察和分析方法。
《Developmental Cell》杂志6月20日发表朱健研究组题为”Stuxnet facilitates the degradation of Polycomb protein during development” 的研究论文。此项研究鉴定出了表观遗传领域全新的调控因子Stuxnet (Stx),并初步阐释了Stx通过调控PcG多梳蛋白复合体的稳定性而调节表观遗传活性的作用机制。
张鹍教授2016年6月27日在线发表在Nature Biotechnology上的研究对全球范围内由实验室、公司(包括Illumina)独立开发的甲基化测序技术进行了比较、综述。通过对DNA甲基化测序技术的比较研究,促进甲基化标记应用于精准医疗。
李轩研究团队7月28日发表在PLOS Genetics 杂志上的研究首次揭示了RNA编辑表观遗传位点的系统进化规律,及其主要在动物神经功能和神经发育上的作用。
9月15日,同济大学高绍荣实验室在《Nature》杂志在线发表的文章首次从全基因组水平上揭示了小鼠植入前胚胎发育过程中的组蛋白H3K4me3和HK27me3修饰建立过程,并发现宽的(broad)H3K4me3修饰在植入前胚胎发育过程中对基因表达调控发挥重要作用。为进一步研究植入前胚胎发育以及早期细胞分化的表观遗传调控机制打开了一扇大门。
中科院上海生科院的徐国良10月19日在Nature杂志上发表了一项重要研究成果。TET介导的DNA去甲基化通过调节Lefty–Nodal信号通路控制原肠胚形成(gastrulation)。这项研究为人们揭示了一种基本的表观遗传学机制。该机制以DNA甲基化和去甲基化动态为特征,对早期躯体模式形成的关键信号通路至关重要。
11月10日,《Molecular Cell》杂志在线发表朱冰课题组的研究,在小鼠胚胎干细胞中,他们发现SALL4A蛋白与TET共同调节增强子上5-甲基胞嘧啶(5mC)的氧化过程。这一工作丰富了对TET家族蛋白调控的DNA氧化和去甲基化过程的理解,并提出了5mC的协同性递进氧化概念。加深了对DNA甲基化的动态性及其在胚胎干细胞功能及重编程中作用的理解。
中国科学院动物研究所焦建伟研究组首次实现了通过Tet3的表观修饰促进神经细胞转分化。这一研究发表在11月22日的《Cell Reports》杂志上。
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棒棒哒???????
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