哺乳动物合子基因组激活过程中的染色质重塑

哺乳动物受精后,终末分化的卵子和精子结合并转变为具有全能性的受精卵,从而产生胚胎。胚胎发育最初由卵母细胞储存的基因产物指导,然后完成由母源到合子的过渡(maternal-to-zygotic transition, MZT)。母源mRNA逐渐被降解,合子基因组开始转录,合子的发育由自身调控。伴随着胚胎发育的进行,表观基因组经历了剧烈的重编程,表观遗传修饰在胚胎发育过程起到重要调控作用。其中,染色质重塑是指开放(转录激活)和关闭(转录抑制或沉默)染色质结构之间的动态变化。核小体在染色质上的不均匀分布导致基因组不同区域的松散程度不同,染色质可及性高的区域比较松散,易与转录因子结合,通常是重要的调控区域。染色质重塑通过调节DNA结合蛋白的基因组可及性,参与合子基因表达的调控,在合子基因组激活(zygotic genome activation, ZGA)过程中起到重要作用。作者讨论了伴随ZGA的整体染色质结构(和局部染色质可及性)的变化,以及它们在ZGA中的作用,为深入理解合子基因表达的调控机制提供参考。     

银杏基因组DNA甲基化修饰位点的MSAP分析

 利用EcoRⅠ和HpaⅡ/MspⅠ双酶切建立适合于银杏基因组的甲基化敏感扩增多态性（methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP）分析体系,在全基因组水平检测银杏DNA甲基化修饰水平、模式及位点等表观遗传信息。结果显示,从54对MSAP选扩引物中,选出16对MSAP引物组合,共扩增产生454条清晰可辨且可重复的DNA条带,平均每对引物扩增获得28.38条带。在全部扩增位点中,检测到甲基化位点200个,CCGG/GGCC位点甲基化修饰比例为44%。部分银杏基因组甲基化修饰位点进行回收,最终分离了18条存在甲基化修饰的基因组DNA序列。BLASTn比对分析表明,银杏基因组中包括转录调控因子、反转录转座子、通道蛋白、启动子结合蛋白、蛋白激酶等在内的多种类型的DNA序列中均存在DNA甲基化修饰现象。     

龙眼染色质重塑因子Snf2基因家族的进化动力学研究及在体胚发生早期的表达

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)'红核子'品种早期体细胞胚胎发生的胚性愈伤组织(embryogenic callus,EC)、不完全胚性紧实结构(incomplete embryogenic compact structures,ICpEC)和球形胚(globular embryos,GE)为材...     

Evolving understanding of the evolution of herbicide resistance

A greater number of, and more varied, modes of resistance have evolved in weeds than in other pests because the usage of herbicides is far more extensive than the usage of other pesticides, and because weed seed output is so great. The discovery and development of selective herbicides are more problematic than those of insecticides and fungicides, as these must only differentiate between plant and insect or pathogen. Herbicides are typically selective between plants, meaning that before deployment there are already some crops possessing natural herbicide resistance that weeds could evolve. The concepts of the evolution of resistance and the mechanisms of delaying resistance have evolved as nature has continually evolved new types of resistance. Major gene target‐site mutations were the first types to evolve, with initial consideration devoted mainly to them, but slowly ‘creeping’ resistance, gradually accruing increasing levels of resistance, has become a major force owing to an incremental accumulation of genetic changes in weed populations. Weeds have evolved mechanisms unknown even in antibiotic as well as other drug and pesticide resistances. It is even possible that cases of epigenetic ‘remembered’ resistances may have appeared. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

哺乳动物基因组印记的研究进展

本文对哺乳动物基因组印记现象、印记的可能机制、已发现的哺乳动物中的一些印记基因及其表达调控和重要的生物学意义作一综述。     

改进MSAP-PCR技术应用于Cd胁迫下拟南芥DNA甲基化分析

全基因组DNA甲基化分析是植物胁迫表观遗传损伤研究的主要方向之一,目前可用手段虽多,然而多数较繁琐,不利于表观遗传损伤的快速诊断。为此应用MSAP-PCR法研究Cd胁迫下拟南芥基因组甲基化变化,并通过优化实验条件、筛选引物(共5条,包括通用引物MLG2和本实验室设计引物AP-1、AP-2、AP-3、AP-4)以及检验多态性和敏感性,综合评估该方法在植物甲基化研究中的应用前景。研究结果发现:该方法模板量选择在150~250 ng并使用4%聚丙烯酰胺凝胶电泳(含50%尿素)分辨PCR产物多态性最佳;该方法对镉敏感性高,在0.2 mg·L^-1 Cd²⁺水平就可检测约30个位点的甲基化多态性;引物AP-4对CpG位点甲基化变化最敏感,而AP-3对CHG位点甲基化变化敏感性最高。该方法操作简便、成本低廉、结果准确且敏感性高,可作为植物全基因组甲基化研究的理想方法,以及植物抗逆研究和环境污染早期诊断的生物胁迫标记物。     

特效植物营养素的表观遗传效应对沙糖桔 产量及生化性状的影响

以沙糖桔为材料,采用特效植物营养素（SPNE）喷施植株进行了连续两年的试验,第1 年的试验分为用 营养素喷施和清水喷施两个类型,第2 年将试验分为上年营养素喷施的再用营养素喷施、上年营养素喷施的用清水 喷施、上年清水喷施的用营养素喷施及上年清水喷施的再用清水喷施4 个类型。结果表明,SPNE 处理的第1 年能提 高沙糖桔的产量和品质,上年经SPNE 处理的沙糖桔在下年不处理还能产生超过对照的表观遗传效应,表现为产量 性状及可溶性固形物含量、蛋白质含量、叶绿素含量和过氧化物酶等生化性状超过对照。两年都用营养素处理的表 现效果最佳。     

特效植物营养素对水稻种子生理生化表观遗传效应的影响

将用特效植物营养素(SPNE)在田间同一条件下进行不同处理后收获的水稻常规种、杂交种的种子和对照种子,置于实验室同一条件下用清水萌发生长,进行生理生化指标的测定,结果表明,所有用SPNE处理两代的水稻不同品种种子的发芽率、淀粉酶活力以及幼苗素质、叶绿素和蛋白质含量均高于用SPNE处理上代的,用SPNE处理上代的均超过对照,表现SPNE产生的生理生化的表观遗传效应,其效应随着处理代数的增加而增强。