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DNA甲基化在肿瘤生物学的研究前景

来源:生物谷
摘要:一直以来,DNA都被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但近些年来的研究表明,遗传信息的编码不仅取决于线性的DNA序列,而且还会经染色质结构进行表观遗传学修饰,从而影响基因的表达。5月19-20日,在英国医学研究理事会(MRC)、健康所等联合主办的第三届中英癌症生物学前沿研讨会上,生物谷通讯员聆听了来自上海交通大......

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“Genome  is  king,  Epigenome  is  Queen”,著名学者Sue  Clark  用一个简单形象的比喻,道出了基因组学和表观基因组学的关系。一直以来,DNA都被认为是决定生命遗传信息的核心物质,但近些年来的研究表明,遗传信息的编码不仅取决于线性的DNA序列,而且还会经染色质结构进行表观遗传学修饰,从而影响基因的表达。5月19-20日,在英国医学研究理事会(MRC)、健康所等联合主办的第三届中英癌症生物学前沿研讨会上,生物谷通讯员聆听了来自上海交通大学肿瘤研究所朱景德教授关于DNA甲基化在癌症生物学中的研究前景的演讲报告。



朱教授主要从事肿瘤的表观遗传学和肿瘤基因治疗,从DNA甲基化的视角开展基础和转化医学方面的肿瘤生物学研究,积极推动了中国、亚洲和全球范围的表观遗传组学研究,其研究内容主要包括以下三个方面:1、DNA甲基化生物标志物的发现,临床验证和应用;2、高分辨和低分辨的DNA甲基化的全基因组谱式的技术和多个生物体系的研究;3、健康和疾病状态下的肝细胞的表观遗传组学谱式。



在报告中,朱教授指出表观遗传学现象主要包括DNA甲基化、染色质构象变化、基因组印记、基因沉默和RNA编辑等。其中,  DNA甲基化是一种主要的基因组DNA表观遗传修饰形式,它是调节基因组功能的重要手段。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5\'碳位共价键结合一个甲基基团。人类基因组序列分析结果表明,人类基因组CpG岛约为28890个,在多数染色体上每1Mb就存在5-15个CpG岛。如果这些区域甲基化,将会导致该基因稳定的转录沉寂,与人类发育和肿瘤发生存在密切关系。



朱教授还指出,异常的DNA甲基化是癌症的特征,许多CpG岛甲基化事件已被当做肿瘤的生物学指标,例如膀胱癌和肺癌,应用灵敏的PCR检测技术可以检测到启动子的改变,从而提供肿瘤的阳性信息。CpG岛甲基化可能会成为一种非常有前途的肿瘤早期诊断标志。为了满足在正常人群中初筛肿瘤早期病人的需要,研究者正在积极寻找一种能应用于临床实践的异常DNA甲基化的筛选方法。



另外,DNA甲基化在肿瘤的预后中也具有重要的意义。朱教授介绍了一种多重qRT-PCR试剂盒方法,用于检测尿沉淀物中DNA甲基化5\'端形态,从而可以评估膀胱手术质量以及膀胱癌复发的监测。



朱景德教授还介绍了DNA甲基化如何调节miRNA的表达,来指示肝细胞癌的5-氟尿嘧啶的敏感性以及将DNA甲基化用于解释5-氟尿嘧啶治疗肝细胞癌原理的可能性。



DNA甲基化与肿瘤密切相关,异常甲基化状态是致癌作用的关键因素,它包括基因组整体甲基化水平降低和CpG岛局部甲基化程度的异常升高,这将导致基因组的不稳定。将癌基因组学与表观遗传学的研究综合起来,是癌症研究发展的必然趋势。
作者: 2011-5-23
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