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MeCP2诱导的视网膜色素上皮细胞转录组和m6A的改变
编辑人员丨2天前
目的:探讨重组人甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)处理的视网膜色素上皮(RPE)细胞中mRNA和N6-甲基腺嘌呤(m6A)改变及其机制。方法:将传代ARPE-19细胞贴壁培养后分为正常对照组和MeCP2组,正常对照组细胞采用正常培养液培养,MeCP2组细胞于含终质量浓度20 ng/ml重组人MeCP2蛋白培养液中,连续培养72 h。提取细胞内总RNA进行转录组测序(RNA-seq)和甲基化免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)分析。采用edgeR软件包根据 P<0.05筛选差异表达基因(DEGs)和差异甲基化基因(DMGs)。采用基因本体论(GO)富集分析对差异基因进行生物学功能描述,采用京都基因和基因组百科全书(KEGG)进行通路富集分析。筛选出DEGs与DMGs交集的基因,采用实时荧光定量PCR技术检测各组差异基因mRNA表达水平。 结果:共筛选出DEGs 100个,DMGs 7 441个,富集分析发现DEGs与细胞外基质(ECM)-受体相互作用、细胞分裂、细胞周期和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路等相关,DMGs与微管细胞骨架、血管生成、表皮生长因子受体(ErbB)信号通路、晚期糖基化终末产物(AGEs)-糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路、Notch信号通路和转化生长因子β(TGF-β)信号通路等相关。DEGs中24个基因表达增加,76个基因表达减少;DMGs中5个基因含有高甲基化峰,7 439个基因含有低甲基化峰,注释峰后,正常对照组有7 626个基因发生m6A甲基化,MeCP2组有8 006个基因发生m6A甲基化,2个组间有7 360个交集基因。正常对照组和MeCP2组的m6A甲基化富集于转录本的CDS、内含子和3'-非翻译区(3'UTR)区域,其甲基化比例分别为23.62%/22.27%、48.53%/48.35%和23.66%/25.28%。联合分析发现2个上皮-间充质转化(EMT)相关基因 CSPG5和 RBP1的mRNA和m6A水平均降低。荧光定量PCR结果显示,MeCP2组 GSPG5、 RBP1、 ZNF484 mRNA相对表达量均明显低于正常对照组,差异均有统计学意义( t=7.885、7.613、7.345,均 P<0.01)。 结论:RPE细胞中MeCP2对EMT的调控机制与m6A甲基化修饰相关。 CSPG5和 RBP1基因可能是m6A甲基化的靶基因,参与MeCP2调控的EMT过程。
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编辑人员丨2天前
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核小体重塑与去乙酰化酶复合物在γ珠蛋白调控中作用的研究进展
编辑人员丨2天前
核小体重塑与去乙酰化酶(NuRD)复合物是同时具有组蛋白去乙酰化和染色质重塑活性的独特复合物,在转录调节和DNA损伤修复过程中发挥重要功能。近年研究发现,NuRD复合物在γ珠蛋白的调控中,亦发挥重要作用。NuRD复合物中的多个亚基,如染色质螺旋酶DNA结合蛋白(CHD)、甲基化CpG结合蛋白(MBD)、GATA锌指结合域蛋白(GATAD)2、组蛋白去乙酰化酶(HDAC)1/2,以及转移相关蛋白(MTA)亚基等,通过不同机制参与沉默γ珠蛋白表达,并且NuRD复合物与其他调控γ珠蛋白表达的转录因子之间亦有相互作用。基于提升γ珠蛋白的表达是治疗β血红蛋白病的策略之一,笔者拟就NuRD复合物及其亚基在γ珠蛋白表达调控中的具体机制的研究进展进行综述,旨在为治疗β血红蛋白病寻找新的分子调控靶点提供参考。
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编辑人员丨2天前
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尖音库蚊复合体蚊虫DNA甲基化水平分析
编辑人员丨2天前
目的 分析比较尖音库蚊复合体中淡色库蚊、致倦库蚊、骚扰库蚊的DNA甲基化水平以及致倦库蚊吸血前后DNA甲基化水平.方法 采集羽化后5 d且未吸血的3个库蚊亚种和吸血3 d的致倦库蚊,提取DNA,超声切割为约250 bp的片段后进行测序,测序数据与致倦库蚊基因组序列(Taxonomy:ID7176)进行比对,获取全基因组胞嘧啶碱基甲基化信息.从基因组、染色体和染色体元件水平分析3个库蚊亚种的甲基化水平(甲基化水平高于3%定义为高甲基化).比较未吸血的3个库蚊亚种间以及吸血前后致倦库蚊的甲基化水平差异,P<0.001且甲基化差异绝对值>5的位点记为差异甲基化位点;Q<0.05且甲基化差异绝对值>3的区域记为差异甲基化区域(DMR).将距离DMR最近的转录起始位点(TSS)所在基因记为DMR相关基因,对其进行基因本体论(GO)富集分析.结果 淡色库蚊、骚扰库蚊和致倦库蚊全基因组甲基化水平分别为0.454%~0.672%、0.491%~0.649%和0.499%~0.655%(均低于3%),CHH位点甲基化水平分别为0.631%、0.618%和0.624%,均高于CHG 位点的 0.567%、0.559%、0.559%(t=7.14、83.43、6.87,均 P<0.05)和 CG/CpG 位点的 0.508%、0.505%、0.505%(t=10.59、12.52、13.33,均P<0.05);3个库蚊亚种共有的高甲基化位点有56个、高甲基化区域有11个.淡色库蚊、骚扰库蚊和致倦库蚊之间全基因组甲基化水平差异无统计学意义(F=0.07,P>0.05),1号染色体(0.568%、0.562%、0.565%)、2 号染色体(0.573%、0.564%、0.566%)、3 号染色体(0.575%、0.566%、0.569%)的甲基化水平差异均无统计学意义(F=0.05、0.11、0.13,均P>0.05),启动子(0.567%、0.552%、0.556%)、外显子(0.562%、0.556%、0.558%)、内含子(0.561%、0.550%、0.555%)和 TSS(0.579%、0.506%、0.621%)的甲基化水平差异均无统计学意义(F=0.37、0.06、0.06、0.16,均P>0.05).淡色库蚊和骚扰库蚊间筛选出178个差异甲基化位点、4个DMR,淡色库蚊和致倦库蚊间筛选出209个差异甲基化位点、8个DMR,骚扰库蚊和致倦库蚊间筛选出215个差异甲基化位点、11个DMR.GO富集结果显示,DMR相关基因主要富集于对辐射反应、对光刺激反应和对非生物刺激反应等生物过程.致倦库蚊吸血后全基因组甲基化水平从0.602%升高至0.617%,但差异无统计学意义(t=1.21,P>0.05);吸血前1、2、3号染色体的甲基化水平分别为0.569%、0.569%和0.572%,吸血后上升为0.596%、0.597%和0.600%,但差异均无统计学意义(t=1.31、1.33、1.30,均P>0.05);吸血前启动子、外显子、内含子和TSS的甲基化水平分别为0.557%、0.561%、0.560%、0.552%,吸血后上升为0.585%、0.584%、0.584%、0.594%,但差异均无统计学意义(t=1.48、1.35、1.20、1.69,均P>0.05).致倦库蚊吸血前后基因组间有6个DMR.GO富集结果显示,DMR相关基因在细胞组分上主要富集于内体、囊泡等,在分子功能上主要富集于蛋白结合、小GTP酶结合等.结论 淡色库蚊、致倦库蚊、骚扰库蚊全基因组甲基化水平较低,两两亚种间的DMR相关基因主要与对非生物刺激反应生物过程相关.吸血后的致倦库蚊甲基化水平略有升高,吸血前后的DMR相关基因主要和蛋白结合相关.
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编辑人员丨2天前
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1型糖尿病大鼠视网膜基因启动子区域的甲基化水平变化及其意义
编辑人员丨2天前
目的:研究1型糖尿病(T1D)大鼠视网膜基因启动子区域甲基化水平,并探讨其与T1D引起的视网膜损伤之间的关系。方法:采用随机数字表法将20只8~10周龄雄性SD大鼠分为对照组和T1D组,每组10只。T1D组大鼠采用鼠尾静脉注射链脲佐菌素(STZ)法建立大鼠T1D模型,对照组同法注射等容积枸橼酸钠溶液。于注射前和注射后每周监测2个组大鼠体质量,于造模后3 d和5周监测各组大鼠血糖浓度。采用甲基化DNA免疫共沉淀-芯片(MeDIP-chip)技术分析对照组与T1D组大鼠视网膜基因启动子区CpG岛的甲基化状态,并进行基因富集的基因本体(GO)分析和通路分析。结果:与对照组比较,T1D组大鼠出现体质量减轻、多饮、多食、多尿等典型表现。与对照组比较,T1D组大鼠视网膜中共鉴定出1 478个差异性甲基化位点,包括689个高甲基化和789个低甲基化位点,其中768、365和345个差异性甲基化位点分别位于高、中、低CpG岛密度启动子上。GO分析显示,差异性甲基化基因影响了蛋白结合等分子功能。通路分析显示,高甲基化基因与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和钙信号通路有关,而低甲基化基因与MAPK、Notch及谷氨酸能突触信号通路有关。结论:与对照组大鼠比较,T1D大鼠视网膜中多数基因的甲基化水平发生变化,这些启动子区域的差异性甲基化为糖尿病视网膜病变(DR)分子机制的阐明以及新型治疗靶点的确定提供了依据。
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编辑人员丨2天前
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孕期慢性应激对子代雌性大鼠抑郁样行为及印记基因IGF-2/H19甲基化的影响
编辑人员丨2天前
目的:探究孕期慢性应激对子代雌性大鼠抑郁行为及海马组织印记基因胰岛素样生长因子-2 (insulin-like growth factor-2,IGF-2)/长链非编码RNA(lncRNA)H19甲基化的影响。方法:32只SPF级雌性SD大鼠按照随机数字表法分为模型组和对照组,模型组大鼠采用慢性不可预知性温和应激(chronic unpredictable mild stress model,CUMS)方法建立抑郁模型,对照组正常饲养。应激刺激第7天时,雌雄鼠合笼交配。在应激刺激前1 d和应激刺激第1、7、14、21、28天对两组母鼠行内眦静脉采血,测定血浆皮质酮浓度;在雌性仔鼠出生后第28天和出生后第42天时,每组随机抽取8只,行内眦静脉采血后测定血浆皮质酮浓度;在出生后第42天时,分别通过糖水偏爱实验、悬尾实验和强迫游泳实验测定两组雌性仔鼠的抑郁样行为。采用RT-PCR和Western blot法检测仔鼠海马组织中IGF-2/H19及相关转移酶表达情况。利用Methyl Target技术,对IGF-2差异性甲基化区域(differentially methylated region,DMR)片段2的19个CpG位点,H19印记控制区(imprinting control region,ICR)片段1中8个CpG位点和H19-ICR片段2的15个CpG位点,同时捕获测序,计算每个CpG位点甲基化水平。采用SPSS 26.0,采用重复测量方差分析、 t检验和非参数检验对相关数据进行统计分析。 结果:(1)重复测量方差分析结果显示,母鼠血浆皮质酮的时间与组别的交互效应不显著( F=2.997, P=0.066),时间主效应显著( F=4.44, P=0.010),组别主效应显著( F=41.40, P=0.001)。组间因素的单独效应分析,在应激第14、21、28天,模型组母鼠血浆皮质酮浓度均高于对照组母鼠(均 P<0.001)。(2)在糖水偏爱实验中,模型组雌性仔鼠的液体总消耗[11.10(10.38,11.58)mL,13.55(12.00,15.77)mL, Z=-3.055, P=0.002]、1%蔗糖水消耗[(5.50±1.30)mL,(8.56±2.04)mL, t=-3.582, P=0.003]及1%蔗糖偏爱百分比[(51.35±8.69)%,(62.11±8.05)%, t=-2.576, P=0.022]均低于对照组。(3)模型组雌性仔鼠悬尾实验中静止持续时间[(126.95±39.89)s,(54.30±25.00)s, t=4.375, P=0.001]和强迫游泳实验中持续不动时间[(7.97±6.66)s,(1.85±2.12)s, t=2.478, P=0.037]均长于对照组。(4)模型组雌性仔鼠海马组织IGF-2 mRNA[(0.46±0.24),(1.00±0.00), t=3.821, P= 0.019]、H19 mRNA[(0.60±0.25),(1.00±0.00), t=3.574, P=0.007]表达均低于对照组;模型组雌性仔鼠IGF-2蛋白相对表达低于对照组[(0.77±0.04),(1.00±0.00); t=9.876, P=0.01);CCTC结合因子(CCTC-binding factor,CTCF)的mRNA[(1.29±0.12),(1.00±0.00), t=-4.850, P=0.003]和蛋白相对表达水平[(1.90±0.28),(1.00±0.00), t=-5.513, P=0.005]均高于对照组。(5)模型组雌性仔鼠海马组织IGF-2 DMR区域3个CpG位点甲基化水平均低于对照组( t=-3.21,-3.00,-3.34,均 P<0.05),分别位于chr1215831028、chr1215831055和chr1215831205;IGF-2 DMR片段甲基化水平低于对照组( t=-3.453, P=0.048);模型组雌性仔鼠甲基转移酶DNMT3A mRNA( t=5.102, P=0.002)、DNMT3A( t=10.213, P<0.001)和DNMT3B( t=4.169, P=0.014)蛋白相对表达水平均低于对照组。 结论:孕期慢性应激致雌性仔鼠出现抑郁、绝望状态,其机制可能与甲基化转移酶表达降低引起印记基因IGF-2 DMR甲基化水平降低有关。
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编辑人员丨2天前
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MBD2调控Th17优势分化与非Th2优势型哮喘
编辑人员丨2天前
辅助性T细胞17(Th17)是近年发现的新CD4 +T细胞亚群,主要通过分泌细胞因子白细胞介素17趋化中性粒细胞在气道募集而促进非Th2优势型哮喘的发生。甲基化-CpG结合域蛋白在DNA甲基化中具有调控作用,且能通过调控Th17分化而影响哮喘的进展。文中主要综述了近年甲基化-CpG结合域蛋白2调控Th17优势分化进而介导非Th2优势型哮喘的研究进展。
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编辑人员丨2天前
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人SIRT1基因启动子及蛋白的生物信息学分析
编辑人员丨2023/10/21
为深入分析人SIRT1基因启动子及蛋白的结构和功能,本文采用生物信息学方法分析人SIRT1基因5′端启动子、启动子区Motif、转录因子结合位点、甲基化CpG岛、单核苷酸多态性、进化关系、理化性质、二级和三级结构、保守结构域、突变和翻译后修饰位点、互作蛋白及生物学功能.TSSW和Neural Network Promoter Prediction数据库预测其区间分别存在3个、2个启动子.MEME数据库预测启动子区存在3个Motif.EMBOSS、MethPrimer和CpG Finder数据库都发现CpG岛聚集分布于1 600~2 200 bp 区.PROMO和AliBaba2.1数据库预测其启动子区域共同转录因子为22个.JASPAR软件获得6个与正负链相结合的转录因子.SNP Function Prediction数据库还发现不同种族等位基因频率存在差异.人SIRT1基因位于染色体10q21.3上,广泛分布在不同组织中.人SIRT1蛋白由747个氨基酸组成,属于亲水、不稳定的蛋白质,在不同物种间具有较高的保守性.结构域位于第254~489位氨基酸序列,属于SIR2超家族,主要分布在细胞核和线粒体中,二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,相比AlphaFold2,SWISS-MODEL数据库构建的三级模型更可靠.SIRT1蛋白共含有突变位点106个、N-糖基化位点1个、磷酸化位点61个,与EP300、TP53等多种蛋白相互作用,并且参与昼夜节律过程、类固醇激素反应、细胞内受体信号等,涉及寿命调节通路、AMPK信号通路、FoxO信号通路等.本研究为了解SIRT1对炎症反应等疾病的影响及感染机制提供了参考依据.
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编辑人员丨2023/10/21
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HSG细胞中MBD2对AQP5表达的调控作用
编辑人员丨2023/8/6
目的 探讨人下颌下腺细胞(human submandibular gland,HSG)中,甲基化CpG结合域蛋白2 (menthyl-CpG-binding domain protein 2,MBD2)是否影响水通道蛋白调控-5(aquaporin 5,AQP5)的表达,为干燥综合征(Sj(o)gren's syndrome,SS)的治疗提供新的思路.方法 体外培养HSG细胞,通过AQP5的启动子质粒与MBD2-siRNA或MBD2过表达质粒共转染HSG细胞,利用双荧光素酶报告基因系统检测AQP5启动子的活性;再用MBD2-siRNA或MBD2过表达质粒转染HSG细胞,利用RT-PCR及Western blot技术检测MBD2和AQP5在mRNA水平及蛋白水平上表达的改变.结果 ①MBD2-siRNA转染HSG细胞后,AQP5 pro活性分别上调49.30%和58.35%(P<0.05),AQP5在mRNA水平上表达上调35.40%和471.19%(P<0.05),蛋白水平上调56.16%和82.78% (P<0.05).结果表明:MBD2-siRNA转染HSG细胞后,AQP5启动子活性增加,AQP5表达上调.②MBD2过表达质粒转染HSG细胞后,AQP5 pro活性分别下调25.36%、30.52%及34.78% (P<0.05),AQP5在mRNA水平上表达下调8.06%和87.60%(过表达质粒1μg组与对照组相比无统计学意义,P>0.05;过表达质粒2μg组与对照组相比差异有统计学意义P<0.05),在蛋白水平上表达下调44.50%和53.18%(P<0.05).实验结果表明:MBD2转染ASG细胞后,AQP5启动子活性降低,AQP5的表达下降(P<0.05).结论 MBD2可以下调AQP5的表达,这与SS患者的AQP5表达趋势一致,因此MBD2可能成为干燥综合征基因治疗的新靶点.
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编辑人员丨2023/8/6
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孕期酒精暴露致DNA甲基化异常对子代小鼠心脏发育相关基因表达的影响
编辑人员丨2023/8/6
目的:探讨DNA甲基化修饰失衡在孕期酒精暴露致子代小鼠心脏发育相关基因表达异常中的作用,为防治孕期饮酒所致的心脏发育畸形提供新思路.方法:选取24只健康昆明孕鼠按照随机数字表法等分为四组:正常组、对照组、酒精组、干预组.从孕期0.5 d~16.5 d,酒精组每日给予56%酒精(5 ml/kg)灌胃1次,干预组在上述酒精灌胃基础上给予每日1次腹腔注射DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂5-氮杂胞苷(2.5 mg/kg),对照组给予等量生理盐水灌胃和等量二甲基亚砜(DMSO)腹腔注射,正常组未予任何处理.于胎龄16.5 d收集各组子代小鼠心脏进行以下检测:(1)比色法检测DNMT活性;(2)甲基化测序检测心脏核心转录因子心肌细胞增强因子2A(MEF2A)启动子区CpG岛DNA甲基化水平,实时荧光定量PCR检测MEF2A转录水平;(3)染色质免疫共沉淀(ChIP)检测MEF2A对心脏结构基因心房利钠肽(ANP)、β肌球蛋白重链(β-MHC)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)的调控作用;(4)蛋白免疫印迹法(Western blot)检测心脏结构基因ANP、β-MHC及cTnT的蛋白表达水平.结果:(1)比色法结果显示,酒精组及干预组胎鼠心肌组织中DNMT活性较对照组和正常组显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);(2)心脏核心转录因子MEF2A启动子区CpG岛DNA甲基化水平在酒精组及干预组较对照组和正常组均显著降低(P<0.05);(3)实时荧光定量PCR结果显示,心脏核心转录因子MEF2A转录水平在酒精组及干预组较对照组和正常组显著升高(P<0.05);(4)ChIP结果表明,心脏核心转录因子MEF2A可结合心脏结构基因ANP、β-MHC及cTnT启动子区域直接参与上述基因的表达调控;(5)Western blot结果表明,酒精组和干预组小鼠心肌组织中ANP、β-MHC及cTnT的蛋白表达水平较对照组和正常组显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05).结论:酒精介导的DNA低甲基化可能参与了孕期酒精暴露所致的子代心脏发育相关基因表达异常.
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编辑人员丨2023/8/6
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B19病毒非结构蛋白11 kD对p6启动子和细胞因子启动子的调控作用
编辑人员丨2023/8/5
[背景]人细小病毒B19是可以感染并引起人类疾病的两种细小病毒科成员之一.B19病毒的唯一启动子p6负责病毒RNA的转录.研究表明p6启动子活性与其转录因子结合位点以及B19病毒NS1蛋白的调节有关.但是,关于其他重要位点和B19病毒蛋白是否也具有影响p6启动子活性的作用还未有报道.[目的]探究影响p6启动子活性的重要因素,并明确B19病毒11kD蛋白与p6启动子及细胞因子启动子的调控关系.[方法]通过生物信息方法预测分析p6启动子转录结合位点及其CpG位点,利用体外甲基化分析CpG位点对p6启动子活性的影响.同时,利用增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)和荧光素酶报告系统分析影响p6启动子活性的转录因子结合区域以及11kD蛋白对p6启动子和细胞因子启动子的影响.[结果]p6启动子在不同非敏感细胞系中均有较高活性,并且其302-479区段的转录结合位点CCCTC结合因子(CCCTC-binding factor,CTCF)、阴阳因子(Yin Yang 1,YY1)、信号传导与转录激活因子(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、Sp1/3和E2F转录调节因子7(E2F transcription factor 7,E2F7)对维持启动子活性很重要.同时,p6启动子活性可被其CpG位点的甲基化修饰所抑制,但不被11 kD蛋白所调控.然而11kD蛋白却能显著上调肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白介素6(interleukin 6,IL6)、STAT3启动子的活性.[结论]本研究明晰了B19病毒p6启动子的潜在转录因子结合位点和CpG位点对维持其启动子活性的重要性,并进一步揭示了非结构蛋白11kD与p6启动子以及细胞内因子启动子的关系,推测11kD蛋白可能通过影响细胞内相关因子的表达,进而在B19病毒与细胞相互作用过程中扮演重要角色.
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编辑人员丨2023/8/5
