作者:Janine M. LaSalle 来源:PNAS 发布时间:2013-3-31 21:15:21
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研究揭示人类胎盘甲基化组
 
甲基化是控制基因表达的关键表观遗传学修饰。加州大学Davis分校和加拿大英属哥伦比亚大学的研究人员对胎盘进行研究,揭示了人类胎盘的甲基化组,文章发表在本周的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。他们发现,37%的胎盘基因组具有低甲基化区域(部分甲基化区域PMD),这与大多数人体组织不同,在大多数人体组织中70%的基因组都被高度甲基化。
 
基因组并非孤军作战,还有许多其他因素影响着基因的启动和关闭,甲基化就是其中之一。这种表观遗传学修饰会通过给DNA添加甲基,来调节基因的表达。这种机制对于人类发育、癌症和环境的生物学影响,都具有深远的意义。
 
此前,科学家们只在细胞系中发现过PMD,让不少人怀疑它们是否真正存在于体内。而这项研究首次在正常人体组织中发现了PMD,证实它们存在于胎盘组织,是研究胎儿发育的重要窗口。这不仅能增进我们对表观遗传学的理解,还可以为癌症研究带来启示,并且帮助阐明环境因素对胎儿发育的影响。
 
“胎盘是母体和胎儿之间的重要纽带,”文章资深作者,医学微生物学和免疫学教授Janine LaSalle说。“在那里发生着许多重要的甲基化事件。”此外,胎盘组织往往具有一些与癌症相关的特性。实际上,PMD就广泛存在于许多癌症(包括乳腺癌和结肠癌)中。LaSalle认为,增进对PMD的了解,将有助于开发调节甲基化的抗癌药物。
 
这项研究还能增强人们检测基因缺陷的能力。甲基化和其他表观遗传学修饰,可以提供基因组以外的信息,帮助科学家们确定特定DNA的来源。“甲基化模式就像指纹,可以体现DNA源自什么组织,而我们无法单从DNA序列得到这些信息。”LaSalle说。“甲基化研究可以为我们提供丰富的生物指标资源。”
 
研究人员利用MethylC-seq、RNA-seq进行了测序分析,并采用Illumina 450K Infinium甲基化芯片进行检测。研究显示,胎盘基因组中PMD占到37%,其中包括3,815个基因,约为所有基因的17%。PMD中的基因,翻译成为蛋白的可能性较小。研究人员还发现,PMD也包含高度甲基化的CpG岛(含有大量CG的基因组区域),而这往往与基因启动子的转录沉默有关。
 
研究人员指出,胎盘PMD区域包含许多与神经元发育有关的基因,尤其是孤独症相关基因。他们认为,进一步研究将会揭示表观遗传学对孤独症基因有怎样的影响。(来源:生物通)
 
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