组蛋白H3K4me3甲基化修饰与哺乳动物早期胚胎发育

表观遗传调控是细胞分化过程中的主要机制之一,尤其在生殖细胞分化调控中尤为重要。而组蛋白甲基化修饰是表观遗传信息的重要载体和生命活动的重要调控因子,对细胞的状态和胚胎的发生与发育具有决定性的作用,就组蛋白H3K4me3甲基化修饰与哺乳动物早期胚胎发育研究进展进行了综述。     

小鼠早期胚胎发育过程中的DNA去甲基化

表观遗传修饰在基因转录与表达、细胞生长与分化以及动物个体正常发育等过程中都具有重要的调控作用。表观遗传修饰发生异常,会引起机体生长发育中的各种异常。哺乳动物从精卵受精到附植前的胚胎早期发育阶段会发生重要的表观遗传重编程,主要包括DNA甲基化和组蛋白修饰。精卵受精后DNA发生主动和被动2种方式的去甲基化。本文主要综述了与DNA甲基化相关的蛋白和早期胚胎发育过程中的去甲基化机制,并对小鼠附植前胚胎发育过程中的DNA甲基化的动态变化进行了详细的论述。     

表观遗传修饰影响哺乳动物体细胞核移植效率的研究进展

表观遗传修饰是一种不依赖于DNA序列变化的可逆、可遗传修饰，在哺乳动物胚胎发育的整个阶段均可发生，是影响哺乳动物体细胞核移植效率的主要因素之一。其中，DNA甲基化、组蛋白的动态修饰、X染色体失活、端粒与端粒酶活性变化作为常见的表观遗传修饰类型，任一修饰形式的异常都会影响基因的表达，引发体细胞重编程错误导致核移植效率降低。近年来，随着体细胞核移植技术研究的不断深入，表观遗传修饰影响体细胞核移植效率的关键作用机制日益明确。本文通过综述不同类型的表观遗传修饰影响哺乳动物体细胞核移植效率的研究进展，以期在表观遗传修饰层面为提高哺乳动物体细胞核移植效率提供新思路。     

玻璃化冷冻对哺乳动物MⅡ期卵母细胞表观遗传学的影响

玻璃化冷冻作为一种操作简单、成功率高的细胞保存方式具有诸多优点，广泛应用于农业、医学、生物等领域。但相较于新鲜卵母细胞，玻璃化冷冻后的卵母细胞仍存在许多问题，如玻璃化冷冻后的卵母细胞妊娠率和产活仔率低于新鲜的卵母细胞、基因表达异常等。表观遗传学是研究基因在核苷酸序列不发生改变的情况下基因表达的可遗传变化的一门学科。表观遗传修饰在不改变DNA序列的情况下使基因和环境之间产生相互作用。在体外胚胎生产过程中，外界环境因素会对表观遗传修饰造成影响。作者从表观遗传学方面综述了玻璃化冷冻对哺乳动物MⅡ期卵母细胞DNA和全基因组甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化、磷酸化及泛素化、基因印迹、microRNA的影响，以及玻璃化冷冻MⅡ卵母细胞后表观遗传修饰的改变对转录过程中基因的表达影响，为揭示并调控玻璃化冷冻卵母细胞后表观遗传修饰事件、进一步提高玻璃化冷冻后卵母细胞的质量提供参考。     

CRISPR/dCas9技术在基因表达调控中的研究进展

CRISPR/dCas9是在CRISPR/Cas9基因编辑系统的基础上改造升级建立起的一种用于调控基因组转录与表观遗传修饰的系统,它不仅继承了CRISPR/Cas9系统的精准性,同时还展现出了良好的作用效果。在该系统中dCas9蛋白保留了Cas9蛋白结合DNA的能力而切割功能不复存在。将dCas9蛋白与不同的激活、抑制效应子域和表观遗传调控酶偶联,可以对基因表达与表观遗传修饰进行精确调控。组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化、DNA甲基化等表观遗传修饰过程是基因表达的基础,对整个生命过程作出了巨大的贡献,同时表观遗传与多种疾病和癌症都存在因果关系,因此以CRISPR/dCas9系统为框架的不同表观遗传修饰系统在人类疾病治疗和癌症研究领域具有重要的研究价值。笔者简要介绍了CRISPR/Cas9系统的发现过程以及作用原理,主要总结了以CRISPR/dCas9系统为框架的不同调控系统在基因表达调控和表观遗传调控中的应用以及优化过程,以期为从事相关领域的科研工作者提供一些参考。     

营养素对畜禽炎症表观遗传学的调控及其机制

炎症是动物机体对病原菌、损伤组织和刺激物等产生的有害刺激做出的一种生理性应答。炎症反应可通过调节多种炎症介质及信号通路最终影响炎症因子的表达。表观遗传学涉及非DNA序列改变引起的可遗传变化，主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA表达调控。表观遗传修饰可通过影响炎症反应中相关基因的表达来调节炎症反应，饲粮中能够影响表观遗传学修饰过程的营养素可调节炎症反应。本文主要综述了营养素调控炎症的表观遗传学机制———DNA甲基化和组蛋白修饰。     

精子发生及冷冻过程中表观遗传调控的研究进展

表观遗传调控是不涉及DNA序列改变而引起基因可遗传变化的机制,包括组蛋白修饰、非编码RNAs的调控及DNA特定碱基结构的修饰,它在基因表达过程中起着十分重要的作用。在精子发生过程中,机体通过表观遗传修饰从而确保精子具有正常的功能。冷冻过程会造成精子不可逆的损伤,这些冷冻损伤可能与精子表观遗传变化有关。作者对精子发生及冷冻保存过程中的表观遗传调控机制进行了综述。     

DNA甲基化在哺乳动物卵母细胞和早期胚胎发育中的研究进展

DNA甲基化(DNA methylation)是一种动态、可逆并可以遗传的表观遗传修饰模式,主要发生在哺乳动物原始生殖细胞和早期胚胎发育过程中,能够通过高动态和协同的核酶网络附着在DNA的CpG区域,同时还通过改变调控区域的功能状态进而调控基因表达且不影响DNA序列所携带的遗传信息。DNA甲基化主要涉及基因组印迹、转座元件沉默、X染色体失活和衰老等多种关键生理过程,在哺乳动物卵母细胞和胚胎发育中发挥着重要作用。本文介绍了DNA甲基化的建立与去除机制及其生物学功能,重点阐述了DNA甲基化在哺乳动物卵母细胞和胚胎发育过程中精准生成、维持、读取和删除等动态变化过程,为进一步研究哺乳动物表观遗传调控提供参考依据。     

表观遗传修饰在骨骼肌细胞增殖分化过程中的研究进展

骨骼肌是肌肉的主要构成部分，骨骼肌细胞发生增殖和分化的过程都是肌肉发育的基础，直接影响着家养动物的产肉性能。研究发现表观遗传修饰作用对骨骼肌细胞增殖分化具有重要的调控作用，表明该遗传修饰作用对家养动物肌肉发育具有重大的意义。作者从DNA甲基化对骨骼肌细胞增殖分化影响、组蛋白乙酰化所含因子调控基因选择表达作用、非编码RNA调控和染色体重塑作用所起的影响等方面分别介绍了表观遗传在骨骼肌细胞增殖分化过程中的研究进展，简述了不同修饰方式和不同作用因子对骨骼肌增殖和分化两个过程的影响。同时也回顾了前人在研究骨骼肌增殖分化过程所用到的方法和手段，进而分析了表观调控作用因子在骨骼肌生长过程中所起到的作用。旨在进一步阐述表观遗传修饰在骨骼肌增殖和分化过程中所起到的重要作用，增强对骨骼肌增殖分化调控过程的了解，为和动物生产实际相结合提供参考途径，同时也为骨骼肌生长发育等分子调控提供更多参考素材。     

遗传发育所揭示组蛋白去甲基化酶的染色质定位机制

<正>组蛋白赖氨酸甲基化是真核生物体内广泛存在的一种组蛋白共价修饰,它在调控基因转录活性、异染色质的形成、DNA的损伤修复以及DNA重组等过程中发挥着重要作用。作为维持体内组蛋白甲基化稳态的重要分子,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室曹晓风研究组前期研究发现JMJ14是拟南芥中的一个组蛋白H3K4去甲基化酶,组蛋白去甲基化酶是如何精确定位到染色质上的靶位     

印记基因对哺乳动物胚胎和胎盘发育的调控机制

印记基因在调控哺乳动物的众多生命进程中发挥着重要作用,尤其是在生命形成初期,印记基因通过表观遗传修饰决定等位基因的表达和沉默,调节着胚胎和胎盘的生长发育。印记基因在胎盘和胚胎中的表达紊乱与胎儿生长受限、发育停止以及甲状腺脱毒症等密切相关,因此深入探索印记基因对胚胎和胎盘发育的调节机理对于哺乳动物胎儿宫内发育迟缓、出生缺陷以及后期疾病的预防具有重要的指导意义。本文综述了印记基因的主要特点、性腺中印记的擦除、重建与表观遗传修饰及印记基因调控哺乳动物胚胎和胎盘发育的最新研究进展。     

表观遗传学与表型变异

<正>鸡的基因组是农业领域首批被测序和注释(尽管不完全)的动物基因组之一,其特点是基因组相对较小、存在表观遗传属性迥异的微型和大型染色体以及哺乳动物不同的性别决定方式。虽然对鸡来说,表观遗传机制(如DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质调控)看似保守,但某些机制与哺乳动物相比可能有所不同。     

表观遗传学与肿瘤

表观遗传学是指研究基因表达或蛋白表达的改变不涉及DNA序列变化,但又可以通过细胞分裂和增殖而稳定遗传现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传修饰,目前认识到的表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。近年来,随着人们对表观遗传学认识的深入,尤其是DNA甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在治疗肿瘤患者的成功临床应用,表观遗传学逐渐成为肿瘤研究的热点。主要对DNA甲基化和组蛋白修饰两种表观遗传修饰的分子调控机制、与肿瘤发生的关系及其在肿瘤的表观遗传治疗中的研究进展作一综述。     

表观遗传学与肿瘤

表观遗传学是指研究基因表达或蛋白表达的改变不涉及DNA序列变化,但又可以通过细胞分裂和增殖而稳定遗传现象的遗传学分支领域。其研究对象是表观遗传修饰,目前认识到的表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。近年来,随着人们对表观遗传学认识的深入,尤其是DNA甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在治疗肿瘤患者的成功临床应用,表观遗传学逐渐成为肿瘤研究的热点。主要对DNA甲基化和组蛋白修饰两种表观遗传修饰的分子调控机制、与肿瘤发生的关系及其在肿瘤的表观遗传治疗中的研究进展作一综述。     

睾酮合成的表观遗传调控机制研究进展

睾酮是一种主要由睾丸间质细胞合成分泌的类固醇激素，参与调节生殖和其他生理活动，对精子发生及维持雄性生殖健康具有重要作用。睾酮合成是一个非常复杂的过程，受到激素、转录因子及信号转导等调控。表观遗传是在基因序列不变的基础上基因表达发生的可遗传变化，其主要类型包括DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白泛素化、非编码RNA和RNA甲基化调控等。表观遗传作为睾酮合成的重要调节途径，近年来越来越受关注。本文简要介绍了表观遗传对睾酮合成的调控，总结了DNA甲基化、组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白泛素化、非编码RNA和RNA甲基化调控睾酮合成的相关研究进展，以期为进一步研究睾酮合成机制提供参考。     

早期胚胎DNA甲基化研究进展

DNA甲基化修饰是研究最多的表观遗传修饰之一，在调控基因转录、染色体结构稳定、基因印迹、X染色体失活等方面发挥作用。尽管DNA甲基化是一种稳定的修饰，但其在个体发育进程中是动态变化的。目前，人们对早期胚胎发育中DNA甲基化修饰研究还不全面，随着全基因组DNA甲基化分析技术的进步，其在早期胚胎中的功能也逐渐揭示。作者主要论述了DNA甲基转移酶（DNMTs）的发现及其调控作用和DNA甲基化在早期胚胎中的作用。     

lncRNAs调控表观遗传的研究进展

表观遗传学(epigenetic)是不改变DNA序列而使基因的表达发生可遗传的变化,包括DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印迹、随机染色体失活及长链非编码RNA(lncRNAs)的调节作用等。lncRNAs是一类转录本长度超过200nt的RNA分子,它们并不编码蛋白,而是以RNA的形式在多种层面上调控基因的表达水平。lncRNAs的功能往往受到表观遗传作用的影响,同时lncRNAs通过染色质修饰、基因组印迹、剂量补偿效应等过程,在基因表达中发挥表观遗传学作用。论文对lncRNAs表观遗传调控的研究进展情况进行了综述,以期为深入研究lncRNAs调控性状的机理提供思路。     

表观遗传调控机制在犬肿瘤中的研究进展

犬肿瘤性疾病是兽医临床上常发的一种疾病，其发病率较高，是造成世界范围内犬死亡的重要原因之一，由于其病理学分类、自发性、基因和信号通路等方面与人类肿瘤有相似之处，可作为人类肿瘤的研究模型。表观遗传是基于DNA序列没有发生改变的情况下所致基因功能和表达水平发生了可遗传的变化，主要通过基因转录或翻译过程的调控，影响其功能和特性。表观遗传改变主要包括DNA甲基化水平改变、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA调控等。DNA异常甲基化在犬的多种肿瘤中均有研究，包括犬白血病、淋巴瘤及黑色素瘤等，且犬与人类肿瘤的DNA异常甲基化模式相似。在肿瘤中组蛋白各种修饰酶表达失调，是抗肿瘤药物开发分子靶点研究的主要焦点，但目前在犬肿瘤中的研究较少。非编码RNA中microRNA与lncRNA是目前的研究热点，已有较多研究致力于开发针对非编码RNA的靶向研究药物，但目前在兽医领域应用较少。作者主要综述了犬肿瘤疾病的流行病学、DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等表观遗传学变化在犬肿瘤中的研究进展，揭示表观遗传异常与犬肿瘤发生发展的关系，以期为开发犬肿瘤性疾病诊断、靶向治疗及预后的特异性标志物提供参考依据。     

表观遗传学:家畜遗传育种的新挑战

表观遗传变异是在DNA序列并没有发生改变的情况下,基因表达调控发生了可遗传性的变化,并最终导致了基因功能甚至个体表型的变化。表观遗传修饰主要包括DNA甲基化修饰、组蛋白修饰和非编码RNA调控等。目前,表观遗传学正渗透到家畜遗传育种领域,论文着重探讨了表观遗传学在家畜遗传育种中的研究进展及其所面临的新挑战。     

蛋鸡卵泡发育及其表观遗传调控机制研究进展

家禽的繁殖性能、产蛋性能与卵泡的正常发育和排卵密切相关。家禽卵巢中大部分的卵泡在发育过程中发生闭锁，只有大约不到5%的卵泡可以从原始卵泡发育至成熟卵泡并排卵。鸡的卵泡发育主要受内在因素(激素和细胞因子等)和外在因素(营养水平等)调节。近来，越来越多的研究发现表观遗传也在卵泡发育中起着重要的调控作用。表观遗传学是指在DNA序列不发生改变的情况下，基因表达及表型产生可遗传的变化。因此，文章综述了蛋鸡卵泡发育的过程及主要影响因素，同时从DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控以及RNA修饰4个方面综述了表观遗传在卵泡发育中的可能调控机制，旨在为提高家禽生产性能提供一定的理论基础。