独家放送! 基础临床科研 Top8 研究热点全解析!(上)( 三 )

独家放送! 基础临床科研 Top8 研究热点全解析!(上)
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表观遗传是指基因的DNA序列没有发生改变而基因功能发生了变化 , 并引起表型改变的一种可遗传现象 。 表观遗传所涉及到的调控机制主要是:DNA、RNA和组蛋白三个水平的修饰 。 DNA层面存在的修饰类型主要有甲基化、去甲基化和磷酸化;RNA层面上存在的修饰类型主要有:m6A甲基化、ac4c乙酰化;蛋白层面存在的修饰类型主要有:甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等等 。 而目前超级增强子、m6A甲基化和ac4c乙酰化这三个方向是近年来研究比较火热的方向 。超级增强子

超级增强子 (Super Enhancer, SE): 是指一大簇相邻的增强子 , 具有转录增强活性的超长顺式作用元件 , 富集高密度的关键转录因子、辅因子和增强子 , 能够驱动控制细胞身份基因的表达 , 用来解释细胞类型特异的表达模式 , 在发育生物学、癌症等疾病致病机理研究中具有巨大的应用潜力 。 (更多关于超级增强子的介绍请 点此查看 )ChIP-seq:针对增强子相关转录因子及其辅因子 (如 Mediator、BRD4) 或组蛋白修饰 (如H3K27ac、H3K4me1) 进行 ChIP-seq , 最常用的是H3K27ac的CHIP , 然后使用“ROSE”算法分析和鉴定超级增强子 。ATAC-seq:鉴定了基因组范围内所有的开放区域 , 这些开放区域一般都有转录因子结合 , 将 ATAC-seq Peak 数据与 SE 数据取交集 , 排除部分处于关闭转态的 SE , 提高TF 预测的准确性。STARR-seq:一种高通量分析鉴定具有增强子功能的 DNA 序列的方法 。双荧光素酶报告基因实验:即luciferase实验验证 SE 对靶基因的转录调控活性 。m6A甲基化
m6A甲基化:mRNA中有许多修饰 , 包含了m5c、m1a、ac4c、m6A等 , 其中m6A是mRNA上丰度最高的一种 , 目前也是研究较多的一种 。 m6A修饰在基因表达调控中起着重要的作用 , 如在转录后水平上调控RNA的稳定性、定位、运输、剪切和翻译等 。 目前已发现m6A参与了肿瘤生成或转移、免疫、干细胞更新、脂肪分化、细胞发育分化等一系列病理生理过程 。 (更多关于m6A甲基化的介绍请 点此查看。 )m6A甲基化相关实验技术
meRIP-seq:m6A 特异性抗体对细胞内具有 m6A 修饰的 RNA 片段进行免疫共沉淀 , 将富集下来的 RNA 片段进行高通量测序 , 即可在转录组范围内对m6A 修饰进行系统研究 。RIP-seq:使用特异蛋白抗体对 RNA 结合蛋白或者特殊修饰的 RNA 进行免疫共沉淀后 , 分离RNA通过二代测序 , 在全转录组范围内研究被特定蛋白特异结合的RNA区域 。Ribo-seq:过对细胞使用翻译抑制剂 , 使正在翻译的核糖体固定在 mRNA 序列或者起始位点上 。 裂解细胞后在细胞裂解液中加入 RNase , 消化不受核糖体保护的 mRNA , 分离单一核糖体并提取纯化核糖体上未被消化的短片段 mRNA , 进行建库测序和相应的数据分析 。ac4C RNA乙酰化