穩定性與可塑性:細胞命運的“天平”
表觀遺傳指的是在不改變DNA序列的情況下,基因表達和生物性狀的可繼承變化。細胞命運決定包括細胞身份的維持和轉換,這就涉及到表觀遺傳信息的繼承性和可塑性,是生命科學領域的重點前沿方向。生命的"天平" 人體內有約十萬億個細胞,上千種功能各異的細胞類型,但它們擁有同樣的基因組。那么,為什么同樣的基因組會產生上千種不同的細胞類型?為什么每一種細胞類型又能相對穩定地存在? 其實,在象征細胞命運的"天平"兩端,分別是細胞命運的穩定性和可塑性。兩者都與表觀遺傳學聯系緊密,前者依賴于表觀遺傳信息的繼承,將表觀遺傳信息從親代細胞傳遞到子代細胞以維持細胞身份;后者則是表觀遺傳狀態的選擇性重塑,關系到細胞如何通過表觀遺傳調控改變基因表達以影響細胞命運。“不精確”才能更長久 為了更好地了解細胞命運變化,朱冰帶領團隊在細胞命運穩定性與可塑性的表觀遺傳調控機制方向上取得了一系列重要的發現。 在細胞命運的穩定性......閱讀全文
DNA微陣列檢測基因表達水平及識別基因序列
Schena等1996年用擬南芥光調基因微陣列,以不同器官中的mRNA為探針,檢測其基因表達水平,結果表明葉mRNA的表達水平是根的500倍。Shelon等1996年將釀酒酵母基因組DNA克隆制成微陣列,用6條最大染色體和10條最小染色體DNA探針分別標記上紅,綠熒光標記進行雜交檢測,結果表明9
達爾文加拉馬克,可能才是完整的進化論
隨著科學的進一步發展,達爾文理論也顯示出了一些不足之處。 所謂物競天擇,適者生存,現代生物學的許多主流研究方向都以查爾斯·達爾文(Charles Darwin)“自然選擇”的進化論為基礎:只有最能適應環境的生命體才能在物種演化的洪流中獲得生存和繁衍的權利。這個自然選擇的過程也被稱為適應,而最容
新CRISPR轉基因鼠體內基因表達和表觀遺傳修飾精準調控
CRISPR-Cas9系統為基礎的基因編輯技術極大的推動了生物醫學研究的進步。除直接編輯基因組DNA外,研究者還將失活型Cas9(dCas9)與轉錄調控元件或染色體修飾元件融合,構建出可實現轉錄和表觀遺傳學修飾調控的新工具如CRISPRa(轉錄激活工具),CRISPRi(轉錄抑制工具)以及CRI
頂級實驗室《Nature》發布表觀基因組學圖譜
基因組中表觀遺傳變化是能遺傳的,近期來自Salk生物學研究所等處的一組研究人員完成了一項野生植物表觀基因組學全范圍內的研究分析,從中發現了這種修飾與遺傳信息相互作用的共同模式。這一成果公布在3月7日Nature雜志在線版上。 文章通訊作者是Salk研究所的著名教授Joseph R. E
中國學者首度揭示細胞癌變及抑制癌變機理
癌癥已成當下對人類生命健康最大的威脅之一。癌癥究竟是怎樣產生的?復旦大學7日披露,該校生物醫學研究院(IBS)在國際上率先發現了導致細胞異常甚至癌變以及抑制癌變的機理。在表觀遺傳學領域,研究團隊的創新發現在某些方面更突破了達爾文學說的局限。 據悉,該研究可為癌癥的個性化治療提供新的藥物靶點和治
分子遺傳學詞匯上游表達序列
中文名稱:上游表達序列英文名稱:upstream expressing sequence;UES定 義:酵母基因轉錄的調控元件之一,位于結構基因5'端上游。應用學科:遺傳學(一級學科),分子遺傳學(二級學科)
揭示玉米DNA甲基化變異對表型的貢獻
DNA甲基化對植物的生長發育和環境響應起著十分重要的作用。作為一種較為穩定的遺傳信息,DNA甲基化既可由DNA序列變異誘發,也可獨立于DNA序列產生純表觀遺傳變異,這種獨立的程度和DNA甲基化對基因表達以及表型變異的影響一直是研究熱點。近日,華中農業大學和美國明尼蘇達大學合作解析了玉米自然群體中
科學家揭示人類表觀遺傳多樣性模式
來自美國和加拿大的研究團隊發表了關于世界各地不同人群之間表觀遺傳變異的最新研究進展。研究人員對來自世界五個不同種群 DNA 甲基化、基因型和基因表達的數據進了分析。研究發現,在人群范圍內的表觀遺傳變化比 DNA 序列的變化快得多。相關研究于今日發表在 Nature Ecology and Evo
表觀遺傳之DNA甲基化(一)
俗話說,龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞。?這句話什么意思呢?想必很多人有不同的看法~~?從傳統的社會認知角度看,就是“出生決定論”,一個人的出生是什么樣的,以后就會有什么樣的作為和成就,家庭決定著個人的前途和發展方向。龍鳳階層的人自出生以來便是龍鳳,若是草根階層,也很難上升到龍鳳圈層,即使有這樣的
60年謎團:DNA復制時序維持細胞表觀遺傳狀態
近日發表在《科學》雜志上的一項研究稱,美國佛羅里達州立大學大衛·吉爾伯特博士帶領的研究團隊回答了一個60年未解的科學謎題:DNA的復制時序維持著人類細胞中全局的表觀遺傳狀態。 在過去60年里,科學家已經能夠觀察到遺傳信息的復制方式和時間,并確定了“復制時序程序”的存在,該程序控制著DNA片段的
穩定性與可塑性:細胞命運的“天平”
表觀遺傳指的是在不改變DNA序列的情況下,基因表達和生物性狀的可繼承變化。細胞命運決定包括細胞身份的維持和轉換,這就涉及到表觀遺傳信息的繼承性和可塑性,是生命科學領域的重點前沿方向。生命的"天平" 人體內有約十萬億個細胞,上千種功能各異的細胞類型,但它們擁有同樣的基因組。那么,為什么同樣的基因組會
孫方霖:表觀遺傳學-后基因組時代的領舞者
DNA雙螺旋的解碼者、諾貝爾獎獲得者Watson說:“你可以繼承DNA序列之外的一些東西。這正是現在遺傳學中讓我們激動的地方。”?不久前,美國國立衛生研究院利用由“路標計劃”管理的新基金,啟動了表觀基因組學研究計劃,一批表觀遺傳學項目和研究人員將獲得數百萬到上千萬美元的經費支持。幾乎在同時,國家自然
Cell:不讓基因沉默的RNAi途徑
“這項研究的獨特之處在于――之前,我們知道RNAi能用于調控基因,或者完全關閉基因。而這項研究中,我們發現的是一種通過piRNA途徑,保護基因不被沉默的RNAi機制,這種機制能作為一種保護形式,讓基因得以表達。” ――Darryl Conte Jr.博士 生物機體采用了多種戰略方法來
外媒:遺傳不僅靠基因-表觀遺傳也扮演重要角色
核心提示:表觀遺傳學是修改DNA的活性但并不改變核苷酸序列的化學反應和其他進程的總稱。表觀遺傳標記并不是基因。 7月24日報道 外媒稱,遺傳不是僅通過基因傳遞。一項新研究證實,表觀遺傳指令也會調節后代的基因表達。 據阿根廷《21世紀趨勢》周刊網站7月22日報道,該研究由德國弗賴堡馬克
外媒:遺傳不僅靠基因-表觀遺傳也扮演重要角色
核心提示:表觀遺傳學是修改DNA的活性但并不改變核苷酸序列的化學反應和其他進程的總稱。表觀遺傳標記并不是基因。 7月24日報道 外媒稱,遺傳不是僅通過基因傳遞。一項新研究證實,表觀遺傳指令也會調節后代的基因表達。 據阿根廷《21世紀趨勢》周刊網站7月22日報道,該研究由德國弗賴堡馬克
Nature發布迄今為止表觀遺傳最全面圖譜
30,000個人類疾病為什么出現的原因 二十年前的這個月,第一張人類基因組草圖公布。這一項目帶來的主要驚喜是,人們發現只有1.5%的人類基因組由蛋白質編碼基因組成。 在過去的二十年間,那些最初被認為是“垃圾DNA”的非編碼DNA片段被證明在發育和基因調控中起著至關重要的作用。而在一項最新研究
Nature-表觀遺傳學進展將遺傳學、環境與疾病聯系了起來!
21世紀,表觀遺傳學的研究得到了快速發展,同時其產生了讓研究人員感興趣和憧憬的東西,當然了,這其中也存在一些大肆宣傳的成分,本文中,我們回顧了表觀遺傳學在過去幾十年里是如何演變的,同時分析了近年來改變科學家們對生物學理解的一些研究進展;我們討論了表觀遺傳學和DNA序列改變之間的相互作用,以及表觀
清華大學Cell子刊發表表觀遺傳學新成果
組蛋白修飾和DNA甲基化是重要的表觀遺傳學修飾,決定著基因組的表觀遺傳學景觀。組蛋白修飾和DNA甲基化能共同起作用調控基因的表達,但人們并不清楚它們在作用機制和功能上的具體關聯。 清華大學和洛克菲勒大學的研究團隊發現,改變DNA甲基轉移酶的組蛋白識別區域會影響表觀遺傳學景觀和小鼠的胚胎干細胞。
靶向治療肺癌,從表觀遺傳學水平抑制腫瘤基因表達
非小細胞肺癌是世界范圍內導致癌癥致死的主要殺手,應用拓撲異構酶II抑制劑依托泊苷只對一小部分患有非小細胞肺癌的病人具有良好療效,因此,改變藥物作用靶點愈來愈成為藥物治療該疾病的重中之重。之前有研究表明,EZH2能與PRC2共同作用對H3K27進行三甲基化,從而起到基因沉默的作用,因此甲基轉移酶
壽命能推算嗎?加州大學科學家提出“預測方法”
從古至今,從國內到國外,從煉丹術到現代科學,長生不老似乎一直是人類樂此不疲的追求。 但若要延緩衰老,首先要弄清是什么造成了衰老。近日,加州大學洛杉磯分校(UCLA)生物統計學家斯蒂夫·霍瓦特(Steve Horvath)發現了一種預測一個人生命周期的方法:基于300~500個DNA甲基化標記,
Science新發現改寫遺傳教科書
復雜的遺傳性狀并不僅是由DNA序列變化所決定。來自格羅寧根大學生物信息學中心的科學家們以及他們的法國同行,證實在植物中表觀遺傳標記也可以影響諸如開花時間和植株株型等性狀。此外,這些標記以一種穩定的方式多代傳遞。他們的研究結果發表在2月6日的《科學》(Science)雜志上。 我們一直被灌輸
研究繪制迄今最大規模個人表觀基因組圖譜
日前,復旦大學類腦智能科學與技術研究院楊禹丞等DNA元件百科全書計劃國際合作團隊,首次繪制迄今全球最大規模個人表觀基因組圖譜。作為人類基因組計劃以來最大的基因組學協作計劃,“DNA元件百科全書計劃”(Encyclopedia of DNA Elements)從2003年啟動至今整整20周年;本研
研究繪制迄今最大規模個人表觀基因組圖譜
日前,復旦大學類腦智能科學與技術研究院楊禹丞等DNA元件百科全書計劃國際合作團隊,首次繪制迄今全球最大規模個人表觀基因組圖譜。作為人類基因組計劃以來最大的基因組學協作計劃,“DNA元件百科全書計劃”(Encyclopedia of DNA Elements)從2003年啟動至今整整20周年;本研
研究繪制迄今最大規模個人表觀基因組圖譜
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497746.shtm 日前,復旦大學類腦智能科學與技術研究院楊禹丞等DNA元件百科全書計劃國際合作團隊,首次繪制迄今全球最大規模個人表觀基因組圖譜。作為人類基因組計劃以來最大的基因組學協作計劃,“DN
表觀遺傳之DNA甲基化(二)
二 DNA甲基化?DNA甲基化:DNA甲基化是通過DNA甲基轉移酶在胞嘧啶環的第5個碳原子上共價加成甲基而產生的,從而產生5-甲基胞嘧啶(5-mC),在體細胞中,幾乎僅在二核苷酸CpG的對稱甲基化配對中發現了5-mC,而在胚胎干(ES)細胞中,在非CpG中也觀察到了大量的5-mC。5-mC作為表型和
關于基因表達的轉錄調控介紹
基因表達的轉錄調控可分為三種主要途徑:1)遺傳調控(轉錄因子與靶標基因的直接相互作用);2)調控轉錄因子與轉錄機制相互作用,3)表觀遺傳調控(影響轉錄的DNA結構的非序列變化)。 通過轉錄因子直接調控靶標DNA表達是最簡單和最直接的轉錄調控改變轉錄水平的方法。基因的編碼區周圍通常都具有幾個蛋白
朱冰研究組繼Science后再發PNAS文章
北京生命科學研究所朱冰實驗室今年8月在Science雜志上發表了題為“Dense Chromatin Activates Polycomb Repressive Complex 2 to Regulate H3 Lysine 27 Methylation”的研究論文,發現組蛋白甲基化酶P
表觀遺傳調控水稻重要農藝性狀研究獲進展
轉座子(transposon)是一段自身能夠插入到基因組上的DNA片段,上世紀40年代,芭芭拉·麥克林托克(Barbara McClintock)首先在玉米中發現了轉座子。從簡單的細菌到復雜的人類,轉座子廣泛存在。轉座子隨機插入到重要基因中,會引發疾病、癌癥和其他生理缺陷。DNA甲基化、組蛋
Nature頭條:父母的表觀遺傳“原罪”
一項爭議性的小鼠研究報告稱,某些恐懼可數代遺傳。作者們認為類似的現象有可能會影響人類的焦慮和成癮性。這項研究發表在12月1日的《自然神經科學》(Nature Neuroscience)雜志上,并被放在Nature網站首頁頭版頭條推薦。 但另一些研究人員則對這些研究結果提出了質疑,因為還
表達基因的克隆策略與分離表達基因序列的技術方法
人類基因組計劃的主要任務之一就是要從大片段基因組區域或整條染色體DNA 上鑒定出基因表達序列(gene expressed sequences)或轉錄單位(transcription units)。在人類基因組30億個堿基對中,發生轉錄的表達序列(即基因)僅占總序列的3~5%。基因組中絕大部