国自然科学热点分析:表观遗传学热度不减

解螺旋2018-02-12 03:40:14



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作者:解螺旋·叶子

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导语

表观遗传学如今已经从一个逼格满满的只有少数人研究的专有名词变成了大众科学家关注的焦点。在2016年的国自然中,表观遗传学的表现怎么样呢?


表观遗传学指基因组相关功能改变而不涉及核苷酸序列变化。例如DNA甲基化和组蛋白修饰,两者均能在不改变DNA序列的前提下调节基因的表达;阻遏蛋白通过结合沉默基因从而控制基因的表达。这些变化可能可以通过细胞分裂而得以保留,并且可能持续几代。


资助项目超过200项,中山大学夺冠

在今年的国家自然科学基金资助项目中,表观遗传学项目多达200多项,资助金额最多的项目是中山大学的炎性微环境调控恶性肿瘤发生发展的机制研究”,时间也最久,其次是清华大学的“Th17细胞分化中的表观遗传调节机制”

 
此外,中科院系统的几个项目:“芽从头发生的表观遗传调控机制”、“染色体三维构象在小鼠早期胚胎发育过程中的动态变化及作用”和“发育中PRC1调控Hh信号通路Ci/Gli转录的分子机制及功能研究”等也受到不少关注。

大家更爱甲基化



表观遗传学中最常见的就是甲基化和乙酰化,就目前的国自然数据来看,大家似乎更青睐甲基化当然,这只是对于关键字的统计结果,有些做肿瘤基因研究方面的,会对基因在肿瘤中甲基化和正常组织进行比较。在生命科学和医药类的国自然基金申请中,肿瘤,一直是重点关注的领域。而在多种癌症中,都普遍存在DNA甲基化标记,可以说“DNA甲基化是癌症的共有指纹”。因此,大量对于肿瘤的研究不可避免的要涉及DNA甲基化。
 
通常,研究人员会从乳房、结肠、肺、甲状腺和胰腺肿瘤中分别采集DNA样品,还采集了健康组织样品,然后进行DNA甲基化模式分析。分析结果发现,所有的肿瘤都含有大量的甲基化随机分布的DNA团块,导致了大块区域中甲基化丢失,而小区域中甲基化增多。这些变化在癌症发展早期出现,表明它们可能共谋遗传突变,以促进癌症发展。
 

基因甲基化水平改变还是肿瘤发生的一个独立因素。在大多数人类癌症细胞中,p16启动子上都存在被甲基化的胞嘧啶残基。研究者可以通过转基因技术,在小鼠模型中有选择性地沉默了p16基因,直接导致转基因小鼠产生癌症,这直接证明基因启动子非正常甲基化确实会引发癌症。


 

分子生物学技术大显身手

表观遗传研究广泛使用分子生物学技术,如染色质免疫沉淀反应、荧光原位杂交法、甲基化敏感限制酶、DNA腺嘌呤甲基转移酶识别、亚硫酸盐定序等,从而帮助人们更深入地理解表观遗传现象。这些手段在平时的试验里也很常用,大家也非常熟悉了,相信只要选定目标,实施起来并不困难。

附上2016年国自然中表观遗传学部分项目


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