營養與健康所闡述血液中細胞特異性的DNA甲基化改變

2020-11-02 中國生物技術網

近期，中國科學院上海營養與健康研究所（中國科學院-馬克斯·普朗克科學促進學會計算生物學夥伴研究所）研究員Andrew Teschendorff課題組與研究員汪思佳課題組合作，在Nature Communications上，在線發表題為A cell-type deconvolution meta-analysis of whole blood EWAS reveals lineage-specific smoking-associated DNA methylation changes的研究論文。

吸菸是一些複雜疾病的主要危險因素。表觀遺傳改變，特別是DNA甲基化（DNAm）的改變，被認為在提高疾病發生風險過程中發揮重要作用。大量已有的表觀基因組關聯研究（EWAS）通過繪製血液中DNAm改變的圖譜，探究吸菸如何影響正常細胞DNA甲基化。然而，血液由多種不同類型的細胞組成，因此，學界尚不清楚哪些特定的細胞類型更可能受到吸菸的影響。

研究團隊首次通過細胞特異性的方式對血液EWAS進行Meta分析以解決該問題。研究人員收集並分析來自7個獨立EWAS隊列的DNA甲基化數據，其中包括首個對吸菸相關DNAm變化進行全面分析的中國隊列。研究發現，與吸菸有關的DNAm變化在很大程度上與種族無關，佐證將多種族隊列合併進行Meta分析的合理性。Meta分析進一步揭示血液中大多數吸菸相關的DNAm變化如何在骨髓細胞系內發生，且主要出現在炎性單核細胞和巨噬細胞的DNase超敏位點上。新發現的與吸菸相關的髓樣特異性DNAm信號與急性髓系白血病相關，吸菸是急性髓細胞白血病的中度危險因素，然而，在淋巴細胞系內未發現太多與吸菸相關的DNAm改變。

該研究通過計算方法來推斷細胞類型特異的DNAm變化，為細胞特異性EWAS及Meta分析提供範例，也為費力、昂貴的細胞分選提供替代可能。Andrew Teschendorff與汪思佳為論文的共同通訊作者，博士研究生尤成龍為論文第一作者。研究工作得到國家自然科學基金、上海市市級科技重大專項、國家科技基礎性工作專項、國家重點研發計劃課題和中科院戰略性先導科技專項的支持。

Meta分析揭示吸菸相關DNA甲基化信號主要出現在髓樣細胞

論文連結：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-18618-y

2019年熱文TOP10

1. 逆轉2型糖尿病的大牛又發文了：2型糖尿病是簡單的疾病，減肥或逆轉病情！

2. 剛剛，Science發布2019十大科學突破！

3. Science重磅！西蘭花「喚醒」抗腫瘤基因

4. 讀者淚目！《柳葉刀》全中文發表中國醫學博士「家書」：給父親的一封信

5. 《Science》重磅！汝之「蜜糖」，吾之「砒霜...」

6. 喝酒，尤其還臉紅的人，或面臨更高的痴呆風險

7. Nature重磅！第一個完全合成且徹底改變DNA密碼的生物誕生了

8. 這不是一顆大榛子！Science發表新型口服胰島素，或將取代傳統注射

9. Science為防禿頂支招：先從不脫髮開始...

10. 改變精子速度，可以影響後代性別？

相關焦點

  • 科學家闡述血液中細胞特異性的DNA甲基化改變
    近期，中國科學院上海營養與健康研究所（中國科學院-馬克斯·普朗克科學促進學會計算生物學夥伴研究所）研究員Andrew Teschendorff課題組與研究員汪思佳課題組合作，在Nature Communications上，在線發表題為A cell-type deconvolution meta-analysis of whole blood EWAS reveals
  • 研究闡述血液中細胞特異性的DNA甲基化改變
    近期，中國科學院上海營養與健康研究所（中國科學院-馬克斯·普朗克科學促進學會計算生物學夥伴研究所）研究員Andrew Teschendorff課題組與研究員汪思佳課題組合作，在Nature Communications上，在線發表題為
  • 美國科學家發現引發癌症的關鍵——DNA甲基化不平衡的特定位點
    原創 轉網 轉化醫學網本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處作者：Cathy導言：DNA甲基化（DNA methylation）為DNA化學修飾的一種形式，能夠在不改變DNA序列的前提下，改變遺傳表現。
  • DNA甲基化——甲基化DNA PCR & NGS 分析試劑盒
    DNA甲基化（DNA methylation）為DNA化學修飾的一種形式，能夠在不改變DNA序列的前提下，改變遺傳表現。所謂DNA甲基化是指在DNA甲基化轉移酶的作用下，在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5號碳位共價鍵結合一個甲基基團。
  • 膠質母細胞瘤DNA甲基化研究進展
    細胞和分子遺傳學研究已經證實，在GBM中存在大量的染色體異常和基因變異。目前，原發性GBM根據其基因改變被分為：神經元型、前神經元型、經典型及間質型四種。但是，除了基因改變，表觀遺傳學改變也可能包含在每種亞型的發展和演進之中。作為表觀遺傳學調控的重要機制之一，DNA甲基化對GBM的發生與演進也具有重要作用。現將近期內GBM的DNA甲基化的研究進展進行回顧與綜述。
  • 首次揭示lncRNA在20種癌症中的DNA甲基化改變圖譜
    研究者們進一步克隆出了一個在癌症中通過啟動子去甲基化激活的促癌長非編碼RNA，並將其命名為EPIC1 (Epigenetically induced lncRNA 1)。研究發現，EPIC1的作用機制主要是通過與MYC蛋白相互作用調控MYC靶基因轉錄，從而促進腫瘤細胞的周期進程與癌症的發生。該論文的第一作者為王澤華博士和楊波博士。
  • 血液基因組DNA提取試劑盒的應用
    一、背景 血液基因組DNA提取試劑盒採用可以特異性結合DNA的離心吸附柱和獨特的緩衝液系統，提取全血基因組DNA。離心吸附柱中採用的矽基質材料為新型材料，能夠高效、專一吸附DNA，可最大限度去除雜質蛋白及細胞中其他有機化合物。提取的基因組DNA片段大，純度高，質量穩定可靠。
  • Cancer Cell首次揭示lncRNA在20種癌症中的DNA甲基化改變圖譜
    研究者們進一步克隆出了一個在癌症中通過啟動子去甲基化激活的促癌長非編碼RNA，並將其命名為EPIC1 (Epigenetically induced lncRNA 1)。研究發現，EPIC1的作用機制主要是通過與MYC蛋白相互作用調控MYC靶基因轉錄，從而促進腫瘤細胞的周期進程與癌症的發生。該論文的第一作者為王澤華博士和楊波博士。
  • Nature:基於DNA甲基化的早期癌症檢測
    研究人員在上周的《Nature》雜誌上介紹了一種基於免疫沉澱的實驗方案，能夠分析少量循環遊離DNA的甲基化組，從而檢測不同類型癌症所對應的大規模 DNA 甲基化變化，包括早期胰腺腫瘤。瑪格麗特公主癌症中心的 Daniel De Carvalho 領導的研究團隊表示，目前的液體活檢方法大多利用血液中的游離 DNA（cell-free DNA）來測序體細胞突變，但由於頻發突變的數量有限，這些方法對早期癌症患者的敏感性可能偏低。
  • DNA甲基化
    在DNA共價修飾中，最主要的就是DNA甲基化。在DNA鹼基上增加甲基基團的化學修飾稱為DNA甲基化（DNA methylation）。DNA甲基化在除酵母以外的所有真核生物中普遍存在，多發生於胞嘧啶的第5位碳原子上，形成5′-甲基胞嘧啶（5mC）。在哺乳動物中，5mC大多發生於CpG二核苷酸中，而CpG常常在基因5′-端的調控區成簇串聯排列，構成CpG島，大小為300〜3 000 bp。
  • DNA甲基化檢測技術詳解
    隨後進行Southern或PCR擴增分離產物，以明確目標片段的甲基化狀態。 基於亞硫酸鹽修飾預處理的甲基化檢測技術； 這種方法是DNA經亞硫酸鹽處理後，未甲基化的胞嘧啶（C）被轉化成尿嘧啶（U），甲基化的胞嘧啶保持不變。處理後的DNA通過測序或使用特異性引物PCR得到非常準確的DNA序列甲基化位點信息。
  • 孕期抑鬱或帶來後代DNA甲基化水平改變
    研究證據表明這些或由DNA甲基化修飾介導。Szyf博士及其團隊探討了新生兒臍帶血中T淋巴細胞的DNA甲基化改變，以及成年人（包括母親在孕期有及無抑鬱史的個體）大腦海馬組織內的DNA甲基化改變。結果發現，此種改變或與母體孕期抑鬱有關。 母體的T淋巴細胞甲基化水平與抑鬱症狀嚴重度得分（甚至抑鬱本身）無關。
  • 「Illumina斥資80億美元召喚親兒子Grail回家」,DNA甲基化就是這麼...
    比如，不健康的飲食習慣是結直腸癌的高危因素，房屋裝修的「室內汙染」和二手菸環境是肺癌的高危因素。DNA甲基化是基因應對環境改變做出的第一響應，它不是一上來就改變基因的序列，而是通過甲基化的修飾調整基因的表達強弱。DNA甲基化是腫瘤發生的啟動因素，相較於基因突變或重排，它在腫瘤發展的早期就會出現。
  • DNA甲基化破壞改變造血分化
    DNA甲基化破壞改變造血分化 作者：小柯機器人 發布時間：2020/3/29 23:37:40 美國紐約基因組中心Dan A. Landau研究組近日取得一項新成果，他們的最新工作表明，DNA甲基化的破壞改變了造血分化。
  • DNA甲基化 |「雙面間諜」或將為癌症治療帶來新思路!
    此後的研究發現，TETs功能的喪失與人類和小鼠中許多類型的癌症密切相關。儘管看起來DNMTs和TETs有著相反的表現：DNMTs使C轉化為5-mC，而TETs負責5-mC的去甲基化，逆轉這一過程。然而卻有研究表明，人類血液癌症中TET2或者DNMT3a的突變卻顯示出類似的特徵，比如DNA損傷水平和基因組不穩定性的增加。
  • 基因研究新突破:科學家揭開DNA甲基化之謎
    但轉移到不太為人所知的宿主可能會成為一個大問題。 「在除大腸桿菌外的其他細菌中工作，當涉及到DNA轉化時，你經常需要做大量的試驗和錯誤，但這還不夠好。你需要知識和工具。,你有一個系統的、合理的方式解決問題,「Torbj rn lsh j Jensen說。 目的是找出，哪種酶負責哪種模式。
  • Nat Commun:老化細胞中DNA甲基化扮演關鍵角色
    隨著個體年齡增加，機體DNA的甲基化模式會發生劇烈變化，DNA的甲基化模式被認為是機體DNA的第二種遺傳密碼，可以控制基因的開啟或關閉，然而這些改變引發的後果卻依然是一個謎。近日，刊登在國際雜誌Nature Communications上的一篇研究論文中，來自美國威克森林浸信醫學中心（Wake Forest Baptist Medical Center）的研究人員進行了一項多種族研究，包括對1264名年齡在55歲至94歲間的個體紅細胞中的甲基化模式進行研究，結果顯示，在橫跨基因組的45萬個位點檢測中，在DNA甲基化中年齡相關的差異佔到了8%
  • Cell Rep:分析DNA甲基化幫助理解淋巴瘤病理發生
    2016年10月12日訊 /生物谷BIOON/ --癌細胞與健康細胞在DNA甲基化方面存在不同。這些不同可以用於解釋基因的腫瘤特異性表達偏差，還可以用於發現生物標記物幫助檢測腫瘤，預測腫瘤病人的預後，為腫瘤病人制定治療計劃。表觀遺傳學讓這一切都成為可能。
  • 維生素C可以激活DNA去甲基化,促進漿細胞分化,增強抗體產生
    該研究發現，維生素C可以通過激活DNA去甲基化酶TET， 調控生發中心B細胞的表觀遺傳學修飾，從而促進生發中心B細胞向漿細胞分化，增強抗體的產生。B細胞需要通過生發中心反應，分化為漿細胞，才能分泌大量的抗體。DNA表觀遺傳修飾在B細胞發育中發揮重要作用，例如初始B細胞、漿細胞、記憶B細胞和生發中心B細胞各具有不同的DNA甲基化狀態。
  • DNA的甲基化水平或與機體肥胖直接相關
    DNA甲基化是一種調節基因表達或關閉的特殊機制，其常常會被多種因素所影響，比如遺傳因素、環境因素、生活方式和營養習慣等。近日，一項刊登在國際雜誌Journal of Clinical Medicine上的研究報告中，來自馬拉加大學的科學家們通過研究發現，DNA甲基化或與機體肥胖直接相關。