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forrest123銅蟲 (小有名氣)
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科學(xué)家在DNA去甲基化機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)新的修飾堿基 已有7人參與
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高等生物的DNA中，有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）4種常見(jiàn)的堿基形式。而我國(guó)科學(xué)家最新研究表明，除A、G、T、C四大堿基及兩種與C相關(guān)的堿基修飾形式外，還存在第7種堿基。中科院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所徐國(guó)良研究組近日在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文，初步闡明了DNA去甲基化的機(jī)制與過(guò)程，宣告人類發(fā)現(xiàn)了這個(gè)生命編碼過(guò)程中的“新單詞”。這意味著人類對(duì)自身受精卵變?yōu)榕咛ゼ?xì)胞的內(nèi)在機(jī)制有了更深理解。 甲基化是核酸的一種重要修飾，調(diào)節(jié)基因的表達(dá)和關(guān)閉，與動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、疾病發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。以往研究已知，DNA四大堿基還有兩種修飾形式，即第5種堿基5mC、第6種堿基5hmC，它們均包含甲基（m）這個(gè)“詞綴”，是甲基化的堿基。DNA甲基化會(huì)關(guān)閉某些基因的活性；而反之，DNA去甲基化則會(huì)誘導(dǎo)基因的重新活化及功能表達(dá)。在生殖細(xì)胞形成、受精卵向胚胎發(fā)育過(guò)程中，就出現(xiàn)大規(guī)模的全基因組去甲基化，成為非常重要的“生命編碼”環(huán)節(jié)。 徐國(guó)良研究組及其合作方通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是體外的細(xì)胞還是培養(yǎng)的細(xì)胞，DNA第5、第6種堿基可以進(jìn)一步形成第7種堿基5caC。這種新的修飾堿基會(huì)被自動(dòng)識(shí)別出來(lái)，并從基因組中切除，再通過(guò)DNA的剪切修復(fù)，替換為沒(méi)有修飾成分的胞嘧啶。 專家認(rèn)為，此項(xiàng)研究的重要意義在于，發(fā)現(xiàn)了第7種堿基作為中間狀態(tài)確實(shí)存在，還鎖定了參與其中的特定的酶，這為DNA去甲基化機(jī)制研究提供了生物化學(xué)證據(jù)，也為下一步研究指明了方向。 [ Last edited by wanhscn on 2011-9-6 at 20:23 ] |
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中關(guān)村華康基因研究院應(yīng)用高通量技術(shù)進(jìn)行DNA甲基化區(qū)域檢測(cè) 近年來(lái)，作為表觀遺傳學(xué)中的重要組成部分，DNA甲基化的研究升溫。利用重亞硫酸鹽處理，將沒(méi)有甲基化保護(hù)的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，通過(guò)檢測(cè)未轉(zhuǎn)化胞嘧啶的比例，可以精確測(cè)定甲基化程度。目前常用的重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化后的檢測(cè)手段有4種，但是存在諸多不足： 1. 重亞硫酸鹽處理加克隆測(cè)序。該方法被視為測(cè)定甲基化程度的金標(biāo)準(zhǔn)，原理是將基因組進(jìn)行重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化后，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行PCR擴(kuò)增，克隆到載體后，轉(zhuǎn)化細(xì)菌，挑取單克隆后進(jìn)行測(cè)序。但是由于每個(gè)目的區(qū)域都要經(jīng)過(guò)一系列繁瑣的操作，并且受費(fèi)用限制，每個(gè)區(qū)域一般只測(cè)序10-20個(gè)克隆，降低了甲基化程度定量的分辨率（測(cè)序10個(gè)克隆的分辨率為10%，20個(gè)克隆的分辨率為5%）。當(dāng)對(duì)多個(gè)目標(biāo)區(qū)域檢測(cè)時(shí)，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力且價(jià)格昂貴。 2. 熒光實(shí)時(shí)定量PCR。該方法的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)快速。缺點(diǎn)是只能對(duì)甲基化程度進(jìn)行總體估測(cè)定量，無(wú)法得到每個(gè)堿基的甲基化值。且受限于甲基化特異探針或引物只能識(shí)別所檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的某幾個(gè)CpG，無(wú)法對(duì)區(qū)域內(nèi)所有CpG的甲基化進(jìn)行評(píng)估。最終得到的結(jié)果是基于區(qū)域內(nèi)某幾個(gè)CpG甲基化的組間相對(duì)改變，無(wú)法得到每個(gè)堿基在某個(gè)樣本內(nèi)的甲基化絕對(duì)比例。 3. 焦磷酸測(cè)序。焦磷酸測(cè)序可以檢測(cè)重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化后PCR產(chǎn)物中每個(gè)CpG位點(diǎn)中C的百分比，但是準(zhǔn)確度不夠理想，尤其是在高甲基化或低甲基化狀態(tài)時(shí)。另外，焦磷酸測(cè)序雖然可以得到每個(gè)CpG位點(diǎn)的磷酸化狀態(tài)，但是卻無(wú)法判斷其等位基因來(lái)源。 4. Sequenom質(zhì)譜檢測(cè)�？梢詸z測(cè)每個(gè)位點(diǎn)的甲基化程度，但是步驟比較繁瑣，要經(jīng)過(guò)PCR，克隆，體外轉(zhuǎn)錄等一系列操作。Sequenom質(zhì)譜的分辨率一般，大于5%。另外，此方法比較困難分辨不同等位基因來(lái)源的CpG。 綜上所述，目前市場(chǎng)上尚缺少能夠?qū)Χ鄠�(gè)候選區(qū)域的甲基化狀態(tài)進(jìn)行精確測(cè)定的簡(jiǎn)便、快速且價(jià)格低廉的檢測(cè)手段�？蒲泄ぷ髡咴谀玫饺蚪M甲基化檢測(cè)結(jié)果后，需要對(duì)其中比較重要的多個(gè)候選區(qū)域進(jìn)行大樣本精確驗(yàn)證時(shí)，往往一籌莫展。對(duì)于某些候選基因甲基化的科研工作者而言，同樣如此。 應(yīng)用新一代高通量測(cè)序平臺(tái)開(kāi)發(fā)的多區(qū)域多樣本的甲基化檢測(cè)技術(shù)主要針對(duì)需要在多個(gè)樣本中檢測(cè)多個(gè)候選區(qū)域的科研工作者，其優(yōu)勢(shì)有如下幾項(xiàng)： 1. 準(zhǔn)確。達(dá)到甚至超過(guò)目前的金標(biāo)準(zhǔn)-重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化加克隆測(cè)序。 2. 分辨率高，小于1%（相當(dāng)于重亞硫酸鹽加克隆測(cè)序法檢測(cè)了100個(gè)克隆以上），大大優(yōu)于重亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化加克隆測(cè)序。 3. 可以實(shí)現(xiàn)單堿基絕對(duì)定量，對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)每個(gè)CpG的胞嘧啶進(jìn)行檢測(cè)，并提供相應(yīng)的絕對(duì)甲基化比值。 4. 可以分辨不同等位基因的不同位點(diǎn)的甲基化，可以進(jìn)行同一區(qū)域內(nèi)不同CpG位點(diǎn)的甲基化協(xié)同性分析。 5. 可以分析多態(tài)位點(diǎn)對(duì)周圍CpG甲基化的影響。 6. 根據(jù)客戶需要，可以區(qū)分母系和父系來(lái)源的DNA甲基化差異，方便遺傳印記研究（genomic imprinting）。 7. 根據(jù)客戶需要，可檢測(cè)基因組正義鏈和反義鏈的甲基化，對(duì)雙鏈DNA的非對(duì)稱甲基化進(jìn)行研究。 這一技術(shù)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品的幾十甚至上百個(gè)區(qū)域同時(shí)進(jìn)行甲基化序列分析，能夠快速、準(zhǔn)確的篩選出真正有顯著意義的區(qū)域或位點(diǎn)，完美實(shí)現(xiàn)科研思路，同時(shí)大大節(jié)省時(shí)間成本和經(jīng)費(fèi)。 |
9樓2012-06-14 11:24:58
3樓2011-08-26 11:31:47
wanhscn
木蟲 (職業(yè)作家)
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5樓2011-09-06 11:27:38
6樓2011-09-06 20:29:13
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