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又是一年一度的情人节啦，大家情人节快乐呀: ) 祝天下有情人幸福甜蜜! 祝在这一天和小编一样没啥活动，坐在电脑前啃Paper或是在实验台前加样的单身汪们，在新的一年中工作爱情两手抓啦！ So, 在这个充满鲜花和巧克力的日子里，小编为你送上2月的表观遗传学研究新资讯！ 表观遗传学领域正在飞速发展，每个月都涌现出数百篇的新论文，这也使得快速跟进表观遗传学的重要新发现成为一个难题。我们试图简化这一信息更新过程，通过搜索筛选文献，在每个月为您提供关于表观遗传学研究中最有趣和最有影响力的研究成果的简明摘要，让您在这个令人兴奋的领域中轻松掌握最新动态。 本月我们将介绍DNA甲基化在哮喘病中的作用，以及可用于发现这种严重疾病的潜在的表观遗传生物标记；一个新的人类遗传变异的高分辨率图谱和表观遗传学在突变热点中的作用；以及高通量分析不同组织中长链非编码RNA的调控。 ·表观基因组分析揭示DNA甲基化与哮喘之间的联系 · 哮喘是一种严重的慢性病，影响全世界超过2亿人。这种疾病遍布所有国家，但哮喘引起死亡大多发生于发展中国家。哮喘的确是可以治愈的，但由于它通常不能及早诊断，使得这种可能可控制的疾病常常造成严重的终身影响。 最近意大利的研究人员转向表观遗传学，试图更多地了解哮喘。 Popovic和其合作者通过全基因组DNA甲基化检测来分析幼儿唾液中的表观基因组，以确定与儿童早期喘息这一哮喘主要症状相关的DNA甲基化模式。他们在PM20D1基因启动子调控区中发现了一个与喘息症状有关的差异甲基化区域。该区域甲基化水平升高与哮喘症状相关。作者希望他们发现的PM20D1高甲基化与儿童早期喘息之间的关联可以进一步用作识别儿童哮喘的潜在表观遗传生物标记，从而使患者能够获得更早更有效的治疗。 文章: Popovich, M. et al. Differentially methylated DNA regions in earlychildhood wheezing: an epigenome-wide study using saliva. Pediatr. Allergy Immunol. Epub ahead of print. (2019) ·表观遗传学在调控人类突变热点中的作用 · 人类基因组中约含有30亿个碱基对，存在差异/突变的序列占总量的比例要小于0.2％却造成个体间彼此不同的特征。这些突变通常是由于基因重组造成的或者是在DNA复制和修复过程引入的新生突变（de novo mutation）。 在最近一期Science杂志上，Halldorsson及其同事报道了人的基因重组和新生突变位点的高分辨率全基因组图谱。通过比较患者组和父母双方，他们能够检测个体之间重组模式的变化。研究人员分析了哪些交叉互换是复杂的，以及重组模式如何受年龄，性别，序列变异和表观基因组学等因素的影响。 研究人员发现，大多数新生突变都来自减数分裂中交叉互换点（crossover sites）的DNA修复错误。研究发现，组蛋白修饰和DNA甲基化模式等表观遗传因素会影响交叉互换的位点，进而影响新生突变的位置。重组事件在基因组的转录区域并不太常见，因而研究人员认为，与转录激活相关的表观遗传修饰可能参与调控基因重组和新生突变。 来源于雄性而非雌性配子的新生突变更多（62,546个突变来自父亲，而17,139个来自母亲），并且新生突变的类型也因性别而异。 虽然我们通常将突变视为导致疾病的遗传变异，但从引入遗传多样性进而使生物适应环境及进化的角度来考虑突变也是有意义的。本文的研究结果有助于更好地理解突变是如何产生的以及这一过程是如何调节的，进而了解这些过程如何促进与衰老相关的生物学变化。 文章: Halldorsson B.V. et al. Characterizing mutagenic effects of recombinationthrough a sequence-level genetic map. Science 363 (2019) · lncRNA启动子的高通量分析揭示了组织特异性调控的机制 · 几十年前， “JunkDNA”被用来指大约占基因组98％的不编码蛋白质的DNA序列。今天我们知道几乎整个基因组都会被转录，并且有许多功能性的非编码RNA在生物学中发挥着重要作用。然而，关于非编码RNA仍然存在许多未解决的问题，例如，非编码RNA如何被调控的以及它们又是如何参与调控其他细胞过程的等等。 John Rinn和其合作者最近在Genome Research杂志上发表了一篇报告，他们应用计算法和大规模的报告基因分析系统massively parallelreporter assays（MPRA）的组合来研究在几种不同类别转录产物的启动子中DNA序列的作用。研究人员研究了增强子RNA（eRNAs），基因间的长链非编码RNA（lincRNAs），反义lncRNAs（在一个方向上转录表达长链非编码RNA而在另一个方向上转录表达另一个RNA的启动子），mRNAs和divergent mRNA（在一个方向上表达编码蛋白质的转录产物而在另一个方向上表达另一个RNA的启动子）的启动子。 作者还利用单核苷酸敲除和天然的人类单核苷酸多态性（SNPs）来直接测试TF结合位点序列的改变对启动子的强度和组织特异性的影响。 MPRA的分析结果可以部分概括内源表达模式，作者进而得出结论，核心启动子序列是决定转录表达组织特异性的关键因素。作者发现，lincRNA启动子和增强子的细胞类型特异性可能与其含有更多数量的重叠TF motifs有关。该文还揭示了反义lncRNA和基因间lncRNA的调控差异。与lncRNA和mRNA的核心启动子相比，反义lncRNA和divergent mRNA的核心启动子具有更高的驱动转录的能力。基因间lncRNA的TSS反而与增强子的TSS更为相似。 大规模的基因组学数据和高通量的报告基因分析的结合使用是探究例如非编码RNA的组织特异性调控这一生物学难题的有效手段。我们也非常期待看到这一实验方法的更多应用成果。 文章: Mattioli K., et al. High-throughput functional analysis of lncRNA corepromoters elucidates rules governing tissue-specificity. Genome Res. Epub aheadof print. (2019) |
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