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吸烟,喝茶,压力大怎样影响身体?表观研究也可以很接地气!

2018-01-23

说到表观组学测序,大家的印象可能是这样的:


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众所周知,表观基因组学在绘制物种的全基因组甲基化图谱,疾病相关基因转录调控机制等方面有非常重要的应用,貌似以上高精尖的研究方向和高大上的研究结果把表观抬到了“云端”。但是你是否知道,除了看起来相当高端的机制研究,表观组学测序也是个很活泼的“小调皮”,在贴近我们生活的领域也有许多应用!


今天,小编为大家收集了2017年表观组学测序最接地气的研究成果,分分钟教你引用文献证据说话,妈妈再也不用担心我们在日常聊天中不会“引经据典”啦!


孕妈妈抽烟对胎儿表观遗传有永久性影响


丈夫:太太,你怀孕就把烟戒了吧,对宝宝不好。


孕妈妈:听谁说的?吸烟走肺,不走胎盘,你知道什么叫遗传吗?


保姆:你错了。最近发表在Molecular systems biology杂志上的文献表明,孕期吸烟对于胎儿的表观遗传有很大影响,比如WGBS测序结果表明,吸烟孕妇婴儿脐带血中部分区域超甲基化现象增多。而JNK2增强子区的DNA超甲基化可能导致较高的哮喘发作率,即抽烟孕妇胎儿患哮喘的概率显著增加。


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图1 抽烟孕妇与胎儿基因组甲基化水平分布


孕妈妈:……那怎么确定到底是我孕期抽烟还是遗传造成的?万一我本身带有哮喘基因呢?


保姆:文章作者考虑到了这个问题,所以在进行甲基化数据处理时,作者将遗传导致的DMR(gDMR)和非遗传因素导致的DMR(ngDMR)区分开来进行的分析,也就是说作者排除了遗传因素干扰后,研究了吸烟对新生儿DNA甲基化的影响。而且,作者还对这部分新生儿出生后几年后进行了跟踪检测,证实了吸烟对宝宝DMR的影响是长期性的,这部分结果在大鼠模型中也作了验证。


图2 甲基化水平随婴儿成长保持稳定(左)不同因素对甲基化水平的影响(右)

 


孕妈妈:我错了……我这就戒烟……


坚持喝茶可提高女性机体抗癌能力


男友:给你泡了杯茶,多喝茶可以抗癌~


女友:你说抗癌就抗癌?


男友:17年5月发表在HMG杂志的文章表明,长期喝茶可能导致女性表观遗传现象改变。科学家观察了3096名样本人群的茶的摄入量,并对饮用量存在差异的样本血样DNA进行了甲基化水平检测,发现了大量差异位点。涉及到的差异基因(DMG)有28个,其中DNAJC16的甲基化水平差异引起了作者的注意。DNAJC16是DNAJA3的同源蛋白,而DNAJA3可通过与致癌蛋白直接作用的方式抑制肿瘤。这说明,喝茶可能通过影响甲基化状态激活DNAJC16基因,从而起到抑制肿瘤的作用。


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图3 差异甲基化基因


女友:那你为什么不喝?


男友:很遗憾,作者同时对男、女样本进行了检测,结果表明喝茶对男性的表观遗传没有明显影响。作者还发现女性喝茶者甲基化状态改变不仅仅发生在抑癌基因上,还存在于参与雌激素代谢的基因(TTC17)中。这可能说明了男性和女性对喝茶所产生的表观遗传学差异的原因。


女友:好吧,可是我不爱喝,拿走。


男友:……


压力大时神经系统表观调控如何变化?


妈妈:儿子,这么晚了就别加班了,朋友圈转发了,压力太大对神经系统不好。


儿子:妈,叫你别天天看朋友圈的东西,都是骗人的!


妈妈:那Nature Communications说的你总该信了吧?17年10月NC杂志发表了文章,学者研究了小鼠大脑的前额叶皮层区域的6mA情况,发现小鼠在存在行为约束的外界压力条件下,该区域DNA的6mA含量显著上调,这些6mA显著增加的区域集中在基因的内含子及间区。作者同时对小鼠样本进行了转录组分析,将基因的表达量与6mA差异情况进行联合分析后发现,环境压力诱导的6mA的含量变化与部分差异表达神经元基因(上调)及LINE转座子(Long interspersed nuclear element,下调)相关,相关差异基因大部分属于神经疾病相关基因。



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图4 压力条件下6mA上调(左)及差异6mA GO分析结果(右)


儿子:……妈……啥叫6mA?


妈妈:N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenine,6mA),与5mC类似,都是由DNA甲基转移酶催化形成的。之前我们认为6mA主要在原核生物中起作用,近几年科学家们发现在真核生物中也存在6mA修饰现象。近几年,真核生物6mA的成果频发,多数文章刊登在Nature,Cell等顶尖杂志上,火着呢!说到6mA的研究,目前国内只有安诺基因研发成功了6mA-IP富集实验,能够自主高效完成从细胞、组织样品检测到6mA数据分析,分析内容比文献上的还多,与许多重要科研院所进行了这方面合作!



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图5 安诺基因6mA-IPseq信息分析主要内容

 


儿子:妈我听你的,姜还是老的辣……


经过以上场景的学习,大家有没有get到用文献说服别人的功力?小编看了之后只有一个感受:讲道理这种事情,对于女朋友这个物种是无效的……但是!表观研究这种小事,交给安诺是可以绝对放心滴!


安诺表观目前是行业内研究内容最多,物种经验丰富,各项技术指标都处于领先水平,可以对DNA甲基化、组蛋白、转录因子结合位点、6mA等进行分析。


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图6 安诺基因表观研究主要内容

 

合作文章方面,安诺目前发表合作文章四篇,总影响因子达到26.126,合作单位分别是中科院重点院所及中山大学等,影响力可想而知!发表文章包括甲基化图谱绘制,癌症转移信号通路研究和DNA去甲基化的机制研究,大大推动了癌症转移研究进展,为进一步探究不同物种表观遗传机制及癌症诊疗奠定了基础。安诺表观,不容小觑!

 

参考文献:

[1] Bauer T, Trump S, Ishaque N, et al. Environment‐induced epigenetic reprogramming in genomic regulatory elements in smoking mothers and their children[J]. Molecular Systems Biology, 2016, 12(3):861.

[2] Weronica E. Ek, Elmar W. Tobi, Muhammad Ahsan, et al. Tea and coffee consumption in relation to DNA methylation in four European cohorts[J].Hum Mol Genet, 23 May 2017, doi:10.1093/hmg/ddx194

[3] Bing Yao, Ying Cheng, Zhi qin Wang, et al.DNA N6-methyladenine is dynamically regulated in the mouse brain following environmental stress[J]. Nature Communications, (2017) 24 doi:10.1038/s41467-017-01195-y

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