肺癌细胞株APC 基因启动子甲基化对其转录的影响

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DNA甲基化与肺癌临床关系研究进展

DNA甲基化与肺癌临床关系研究进展

等Il叫应用甲基化特异性PCR技术检测到34/90例(37.78%)
NSCLC癌组织MGMT基因促进子甲基化,而无肺癌正常肺 组织未检测到MGMT基因促进子甲基化;90例NSCLC的
中位生存期是4.3年.而MGMT基因促进子甲基化阳性组中
位生存期仅为2.6年,两组差异显著(P=0.017)。故认为
有独立的CpG岛。NORElA启动子高甲基化频率在NSCLC 中为18%(3门7)。NORElB在同细胞系中无甲基化现象。原 发NSCLC标本中24%(6/25)有NORElA甲基化【l引。
3.2.2.2
MGMT促进子甲基化是独立的NSCLC不利预后因索,是疾
病进展的重要标记物。Kikuchif20l等在l 03例NSCLC中检测
APC基因
万方数据
中国血液流变学杂志.2009;19(1)
155
』,肺腺癌表达分化蛋白.1fDAL,1)基因甲基化,结果显示在
肺腺癌中DAL.1基因甲基化阳性发生率随肿瘤临床分期的增 高而逐渐增高『I期1 3/36例(36.Il%),Ⅱ期4/12(33.33%), ⅡI期14/17(82.35%),Ⅳ期3/3(100%★P=0.0026】。DAL.1 基因甲基化的肺腺癌的元病生存期和总牛存期也显著缩短
基因异常与肺癌的发生密切相关。ZiSchbauer-MUller等”4|报 道原发性NSCLC中37%出现该基因启动子CpG岛甲基化,
肺癌细胞系为65%。经Northern blot和免疫组化分析,FHIT 基因甲基化和其mRNA表达及蛋白缺失密切相关。提示
FHIT基因甲基化参与肺癌的形成,并可以作为危险因子检 测的指标。且FHIT基因可能为烟草致肺癌的靶基因,其肩 动子甲基化可能是肺癌的早期分子事件。

基因甲基化与癌症发病风险的关系

基因甲基化与癌症发病风险的关系

基因甲基化与癌症发病风险的关系随着科技的发展,基因与癌症之间的关系越来越受到重视。

其中,基因甲基化是近年来备受关注的领域之一。

据研究表明,基因甲基化与某些癌症的发病风险存在一定的关联。

本文将就此进行较为详细的介绍和探讨。

一、基因甲基化的概念基因甲基化是指DNA分子中的Cytosine(胞嘧啶)碱基与一个甲基(Methyl,CH3)化学键形成,从而改变了该基因的表达。

其主要作用是在基因表达中发挥着重要的调节作用,如在RNA合成中充当巨噬转录因子和辅助转录因子的首席调节因子,在DNA复制和修复过程中也有重要的作用。

二、基因甲基化对癌症发病风险的影响现有研究表明,基因甲基化异常在多种恶性肿瘤中起到了重要的作用。

甲基化异常可导致肿瘤相关基因的表达水平改变,从而使得细胞功能异常增加,增加了癌症的发生风险。

不同种类的癌症有不同的甲基化异常,下面针对一些具体癌症进行介绍。

1.大肠癌大肠癌是由于与肠道黏膜里的细胞发生甲基化异常有关的一种肿瘤。

甲基化异常会影响肿瘤抑制基因的表达,从而促进癌症的发生。

此外,纤维酸酯酶(FDNCS)、骨髓蛋白4(CDX4),一些赖氨酸磷酸酶1(PTPL1)、活化细胞去活化蛋白酶(ADAM)等基因也被发现与大肠癌的发生相关联。

2.肝癌肝癌几乎与丙型肝炎病毒(HCV)感染或B型肝炎病毒(HBV)感染有关。

甲基化异常影响了PTEN、CDKN1C和GSTP1等抗癌基因的表达。

此外,核苷酸酶(Dnmt1)在肝癌细胞中表达水平增加,从而导致了癌细胞分裂速度增加。

3.乳腺癌乳腺癌的发生与雌激素受体有着密切的关系。

研究表明,雌激素会直接影响甲基化异常的女性,从而增加了乳腺癌的发生风险。

同时,FOXF2和FOXQ1与乳腺癌的发生也有关系。

以上三种癌症是基因甲基化异常影响较为明显的三种癌症类型。

事实上,不同种类的癌症如肺癌、胃癌、鼻咽癌、淋巴瘤等都与基因甲基化异常密切相关。

三、影响基因甲基化的因素除了基因内部的因素之外,外部环境也可能影响基因甲基化。

基因甲基化与启动子的关系

基因甲基化与启动子的关系

基因甲基化与启动子的关系
基因甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式,它通过在DNA分子中添加甲基基团来影响基因表达。

甲基化通常发生在基因的启动子区域,这些区域包含了调控基因表达的关键序列。

甲基化的程度可以影响基因的表达水平。

在启动子区域高度甲基化的基因通常表达较低,而在这些区域甲基化较低的基因则表达较高。

此外,甲基化的模式也可以对基因表达产生差异。

例如,在一些基因中,只有在特定的位置甲基化才会影响基因表达,而在其他基因中,整个启动子区域的甲基化状态都会对基因的表达产生影响。

最近的研究表明,甲基化可以通过多种方式影响基因表达。

其中一种方式是通过影响转录因子的结合。

转录因子是一种能够结合到DNA中的蛋白质,它们在基因表达调控中起着关键作用。

一些甲基化的位置在影响转录因子的结合,从而影响基因表达。

另一种影响基因表达的方式是通过影响染色质结构。

染色质是一种由DNA和蛋白质组成的复杂分子,它对基因表达的调控起着关键作用。

甲基化可以影响染色质的结构和可访问性,从而影响基因的表达。

总的来说,基因甲基化在调控基因表达中起着重要作用。

了解基因甲基化与启动子的关系,可以为人们深入理解基因表达调控机制提供重要的线索。

- 1 -。

dna甲基化抑制基因转录的机制

dna甲基化抑制基因转录的机制

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,在哺乳动物细胞中起着至关重要的作用。

它通过在DNA分子上引入甲基化基团来影响基因的转录,从而调控细胞的功能和命运。

在这篇文章中,我们将探讨DNA甲基化抑制基因转录的机制。

一、DNA甲基化的概念和作用DNA甲基化是指在DNA分子上加上甲基基团的化学修饰过程。

在哺乳动物细胞中,DNA主要在CpG双碱基的胞嘧啶上发生甲基化。

这种修饰在基因组中分布不均,通常富集在基因的启动子区域,对基因的转录起着重要作用。

DNA甲基化可以通过多种方式来影响基因的转录。

DNA甲基化可以直接阻止转录因子与DNA结合,从而阻碍基因的启动子区域被转录因子识别和结合。

DNA甲基化可以招募甲基化相关的蛋白质,如甲基结合蛋白(MBD),形成染色质复合物,从而导致染色质结构的改变和基因转录的抑制。

二、DNA甲基化抑制基因转录的机制1. DNA甲基化与转录因子结合的竞争DNA甲基化通常发生在基因启动子区域的CpG岛上。

而许多转录因子也会在基因的启动子区域结合,并启动基因的转录过程。

DNA甲基化与转录因子结合存在竞争关系。

已有研究发现,一些转录因子只能与未甲基化的DNA结合,而无法与甲基化的DNA结合。

这种竞争关系导致DNA甲基化直接阻止了转录因子的结合,从而抑制了基因的转录。

2. DNA甲基化引起的染色质结构改变DNA甲基化不仅影响了DNA与转录因子的结合,还通过招募甲基化相关蛋白质,如MBD蛋白,引起了染色质结构的改变。

这些蛋白质能够与组蛋白修饰酶和染色质重塑蛋白相互作用,形成染色质复合物,促使组蛋白去乙酰化和去甲基化修饰,从而形成紧密的染色质结构,抑制基因的转录。

3. DNA甲基化在转录过程中的动态变化近年来的研究发现,DNA甲基化在细胞分化和发育过程中表现出动态变化的特点。

在一些特定的细胞类型和生理状态下,DNA甲基化会发生改变,从而影响了基因的转录。

在胚胎干细胞的分化过程中,一些基因的CpG岛会发生去甲基化改变,从而激活了这些基因的转录。

SHOX2基因甲基化在肺癌诊断中的研究及应用

SHOX2基因甲基化在肺癌诊断中的研究及应用

SHOX2基因甲基化在肺癌诊断中的研究及应用基因启动子区域的超甲基化会造成基因转录沉默,于是,基因功能戛然而止,超甲基化便有可能化身成为一枚足以改变人类命运的休止符。

这是好事还是坏事呢?这得根据该基因的功能而定,如果是一个抑癌基因,显然,这类基因发生超甲基化绝非好事。

事实上,基因启动子区域的超甲基化就是肿瘤发生早期的一个里程碑事件,这并不是什么新鲜事儿。

尤其是全球第一大癌症,肺癌,有关肺癌与甲基化的研究层出不穷。

早在2005年,德国海涅大学的Schmiemann等人就已发现在肺癌患者中存在RASSF1A、APC、p16(INK4a)等基因的甲基化状态异常,于是提出了利用甲基化检测来进行肺癌早期诊断[1]。

后来随着甲基化特异性PCR(MS-PCR)等技术的开发,涉及到基于特定基因甲基化的肺癌早期诊断等研究日益增多,甲基化也成为肺癌诊断的新型分子标志物。

现在,随便在PubMed上搜搜“methylation” & “lung cancer”,就能搜索出3100多篇文献。

目前已发现的与肺癌发生有关的甲基化异常基因不少,今天,我们就来说说其中的一个基因:SHOX2。

揭开SHOX2基因的面纱在一系列与肺癌有关的甲基化异常基因中,SHOX2研究得较为深入。

作为一个常见的转录调控因子,其甲基化水平的高低影响着肿瘤发生的进程。

SHOX2,全称Short Stature Homobox 2,译为“矮小同源盒基因”,是同源盒基因家族的一员,其基因表达调控与器官发育密切相关。

研究发现,SHOX2 基因在胚胎时期表达于中胚层和外胚层,对骨骼、心脏和神经系统的发育起到重要作用。

另外,SHOX2基因甲基化与肺癌等肿瘤有关,其是否有望成为肿瘤的诊断监测指标备受关注[2]。

SHOX2基因启动子区域甲基化与肿瘤研究发现,SHOX2基因启动子区域甲基化与一些肿瘤的发生有关。

张建东[3]采用甲基化特异性PCR(MS-PCR)方法对39例前列腺癌石蜡组织、15例前列腺增生石蜡组织和3例正常前列腺组织进行SHOX2的甲基化研究,结果发现SHOX2启动子区域的CpG岛低甲基化频率在前列腺癌中显著高于在前列腺增生中,提示在前列腺癌的发生和发展中,SHOX2可能扮演一种原癌基因的角色,通过低甲基化改变,导致染色体稳定性丢失,细胞增殖失控,从而促进肿瘤的形成和浸润。

RASSF1A基因启动子甲基化与肿瘤关系的研究进展

RASSF1A基因启动子甲基化与肿瘤关系的研究进展

(Department of Pathology。Shihezi University School of medicine,Xinjiang Shihezi-832002)
【Abstract】Ras association domain family l agene(RASSFlA)is transcript A of gene RASSFI。n tumor suppressor
2009年10月 第31卷第5期
农垦医学 Journal of Nongken Medicine
Oct.2009 V01.3l No.5
加,认为RASSFI A的这种作用可能是转录后水平的 调节,可能与RASSFIA的DAG结合域有关,因为缺 少DAG功能域的RASSFl C对CyclinDl的表达几乎 无影响。 2.2.2 RASSFlA基因启动子甲基化与鼻咽癌的关 系k等【l纠分析了4例鼻咽癌移植瘤标本、4株鼻 咽癌细胞系和21例原发性鼻咽癌标本,发现 RASSFIA基因5CpG岛的完全甲基化率在移植瘤 中为100%(4/4),在鼻咽癌细胞系中为75%(3/4) ,在原发性鼻咽癌中为66.7%(14/21),在正常鼻 咽上皮没有甲基化,基因突变只在原发性鼻咽癌中 发现2个,而且在有高度甲基化的细胞系和移植瘤 中发现有RASSFlA基因的高表达缺失,在用甲基 化抑制剂5氮杂脱氧胞苷(5 7一aza一2,deoxycyti— dine)处理后,RASSFlA基因重新表达并显著抑制 细胞的生长和增殖。Chow等¨钊将野生型RASSFI A 基因转染到RASSFlA基因缺陷型的鼻咽癌细胞 C66621中,发现再新表达RASSFIA蛋白的鼻咽癌 细胞C66621能显著减少其细胞克隆形成,抑制非 贴壁性细胞生长。这些研究表明SFAS—SFlA基 因是鼻咽癌的一个非常重要的候选抑癌基因,启动 子区的高度甲基化是其失活的主要机制。 2.2.3 RASSFlA基因启动子甲基化与食管鳞状细 胞癌的关系 Kuroki T等【171为评价食管鳞状细胞 癌中RASSFIA的启动子甲基化状态,检测了23例 食管鳞状细胞癌细胞系及48例原发性肿瘤癌和旁 正常组织RASSFIA的基因表达,分别有74%及 52%存在RASSFlA高甲基化。统计学分析, RASSFlA mRNA的失活与高甲基化相关。可见启 动子高甲基化所致的RASSFlA基因失活在食管鳞 状细胞癌发生过程的早期起重要作用,可能在食管 癌中也是候选抑癌基因。研究还发现,食管癌组织 中RASSFlA基因表达缺失与食管癌的淋巴结转移 和分期相关,伴有淋巴结转移或分期较晚者的表达 缺失率均明显高于无淋巴结转移或病期较早者。这 一研究结果与在胃癌旧j、肺癌"1等研究结果相似, 这表明RASSFIA基因在食管癌发展过程中亦发挥 作用。食管癌淋巴结转移和TMN分期晚期患者预 后不良,检测RASSFl A基因表达可作为评价食管癌 预后的重要指标。 2.2.4 RASSFlA基因启动子甲基化与胃癌的关系

甲基化对转录的影响

在特异性表达某些基因的组织中,活化基因附近mCpG较非表达组织中明显降低至30%左右。

同时,有Hl的压缩状态核小体中含有哺乳动物细胞核DNA中80%的甲基化CpG。

因此认为基因表达与CG甲基化程度呈负相关。

C的甲基化可能加强阻遏蛋白或降低激活蛋白与DNA的结合,或因mCpG的甲基伸入DNA 双螺旋结构的大沟,影响DNA与结合蛋白的相互作用;
也可能由于C的甲基化使DNA双螺旋大沟中过分拥挤从而改变了DNA不同构象间的平衡,更多地由B-DNA变为其他(如Z-DNA)构象以扩展大沟内的空间,影响了DNA结合蛋白对相应专一序列的结合。

由于Z-DNA结构收缩,螺旋加深,使许多蛋白质因子赖以结合的元件收缩入大沟而不利于基因转录的起始。

用序列相同但甲基化水平不同的DNA为材料进行实验,发现甲基的引入不利于模板与RNA 聚合酶的结合,降低了其体外转录活性。

DNA甲基化对转录的抑制主要决定于甲基化CpG的密度和启动子强度两个因素:
启动子附近甲基化CpG的密度是阻遏作用的主要决定因素。

弱的启动子可被散布的甲基化CpG完全阻遏,若外加增强子使启动子强化,则在同样程度的甲基化影响下转录可以恢复;
如果甲基化CpG位点进一步增加,转录就会完全停止。

阻遏的严重程度与甲基化CpG区对MeCP1(methylCpG-bindingprotein1)的亲和力成正比。

可见在转录的充分激活和完全阻遏之间的调节开关决定于甲基化CpG密度和启动子强度的平衡。

甲基化影响基因表达的原因

甲基化影响基因表达的原因以甲基化影响基因表达的原因为题,我们需要了解甲基化的概念和作用,以及其如何影响基因表达。

甲基化是一种常见的表观遗传修饰方式,它通过在DNA分子的胞嘧啶环上加上一个甲基基团来改变基因的表达状态。

甲基化主要通过DNA甲基转移酶(DNMT)来完成。

甲基化的主要作用是抑制基因的转录,从而影响基因的表达。

甲基化位点的存在会阻碍转录因子与DNA结合,从而阻碍转录因子的结合和启动转录的过程。

此外,甲基化还可以招募甲基化结合蛋白(MBP)等蛋白质,形成染色质的紧密结构,进一步抑制基因的表达。

甲基化对基因表达的影响可以分为两种情况。

一种是甲基化位点位于基因的调控区域,如启动子、增强子等,这些位点的甲基化状态会直接影响基因的转录活性。

另一种情况是甲基化位点位于基因的编码区域,这些位点的甲基化状态可以影响基因的转录后修饰,如RNA剪接和RNA稳定性。

甲基化的形成和调控是受多种因素影响的。

首先,DNA序列本身的特征对甲基化的敏感性起着重要作用。

例如,在CG二核苷酸(CpG)富集的区域,甲基化更容易发生。

此外,一些DNA序列的特定结构,如DNA甲基化酶识别序列(DRE),也会影响甲基化的发生。

环境因素也会影响甲基化的水平和模式。

一些环境因素,如饮食、化学物质暴露和压力等,被认为与甲基化的变化有关。

例如,高脂肪饮食和烟草的摄入都可以增加甲基化的发生。

此外,环境因素还可以通过改变甲基转移酶和甲基化结合蛋白的表达水平来影响甲基化。

表观遗传修饰可以通过遗传方式传递给后代,这种现象被称为遗传性表观遗传。

甲基化在遗传性表观遗传中起着重要作用。

通过调整甲基化的程度和模式,表观遗传可以在不改变DNA序列的情况下传递父代对后代基因表达的影响。

总的来说,甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,它通过改变DNA分子上的甲基基团的分布和模式来影响基因的表达。

甲基化可以直接阻碍转录的启动,也可以通过形成染色质的紧密结构来间接影响基因的表达。

APC基因在肿瘤发生和转移中的作用

APC基因在肿瘤发生和转移中的作用肿瘤的发生与转移是由多个基因的异常改变共同作用引起的,其中,APC基因是一个重要的基因。

APC基因最早是在遗传性结肠癌中发现的,后来又在多种肿瘤中被发现,如胃癌、乳腺癌、肺癌、肝癌等。

APC基因在调控细胞黏附、细胞增殖及凋亡等生命过程中起着重要的作用,而其失活则会影响细胞的正常生理功能,导致肿瘤的发生和转移。

APC基因在细胞黏附中的作用细胞黏附是细胞在组织中的位置保持稳定和物质交换的必要条件,而APC基因在细胞黏附中起到了重要的作用。

APC基因编码的蛋白质为一种强有力的粘附蛋白β-catenin,能够与细胞紧密连接并联合其他蛋白质形成把细胞连接在一起的网状结构,通过其与其他蛋白质的相互作用,调控细胞之间的粘附,保证细胞正常的形态和功能。

如果APC基因失活,则细胞之间的粘附会发生变化,从而导致细胞形态变异或分化异常,在肿瘤的生长与转移中起到重要作用。

APC基因在细胞增殖中的作用细胞增殖是肿瘤生长的基本过程,而APC基因对细胞增殖的调控也是肿瘤生长的重要因素。

APC基因的失活会导致β-catenin不断积累并进入细胞核,与转录因子结合,激活癌基因的表达,带动细胞增殖,并且抑制细胞凋亡。

而凋亡是细胞的自我调节机制,能够保证组织的完整性和正常的生理功能,同时也是控制肿瘤生长的重要环节。

如果APC基因失活,凋亡过程受到抑制,导致细胞无法停止增殖,会导致肿瘤的发生和转移。

APC基因在肿瘤转移中的作用肿瘤转移是肿瘤生长过程中最具有威胁性和挑战性的部分,其中,APC基因在肿瘤转移中起到重要的作用。

APC基因是细胞粘附、细胞动力学和胞外基质的重要组成部分,与肿瘤细胞的移植性和转移性密切相关。

在恶性转化过程中,APC基因失活会导致β-catenin蛋白的积累与转录调节因子的结合进入细胞核,激活癌基因的表达,诱发肿瘤细胞脱离原位生长,进入血管和淋巴管系,从而形成远处的转移灶。

此外,APC基因与肿瘤转移有关的其他蛋白质相互作用也在研究中得到了广泛关注与发现,这些蛋白质通过调节细胞凋亡、细胞增殖等生命过程的异常变化,为肿瘤细胞的转移提供了环境和条件。

DNA甲基化与肺癌发生的关系研究

DNA甲基化与肺癌发生的关系研究肺癌是目前全球最常见的恶性肿瘤之一,它的发病率和死亡率一直居高不下。

虽然治疗方法在不断进步,但其肿瘤的复发率仍然较高。

研究表明,环境和基因因素都对肺癌的产生起到了一定作用。

其中,DNA甲基化被认为是肺癌发生的一个重要因素。

DNA甲基化是指DNA上的一种基础性化学修饰,即在DNA链上加入一个甲基基团。

这种修饰可以影响基因的表达,并调节细胞的生长和分化。

同时,DNA甲基化也是保持基因组稳定性和正常生理过程中基因调节的不可缺少的环节。

然而,当DNA甲基化过程出现异常时,就可能会导致癌症发生。

以肺癌为例,DNA甲基化过程中出现的异常可能导致一些免疫基因的表达降低,从而使得免疫系统无法正确识别和抵御恶性细胞,促进肿瘤的生长和扩散。

为进一步探究DNA甲基化与肺癌发生的关系,研究者进行了一系列细胞和动物实验,并收集了大量的临床数据。

在亚硝胺和烟草等因素的暴露下,研究者发现DNA甲基化异常在肺癌发生中起到了重要的作用。

进一步研究发现,随着肺癌进展,甲基化基团的数量也随之增加。

此外,研究者还分析了肺癌患者的DNA甲基化谱,并发现了一些具有显著差异的基因。

这些基因参与了许多的生物过程,如调节肿瘤细胞的存活和分化、细胞周期的调节以及DNA修复等。

除了研究基因,研究者还对肺癌治疗中关于DNA甲基化的手段进行了探讨。

他们发现,DNA甲基化抑制剂在肺癌治疗中具有显著的疗效。

这些药物可以调节DNA甲基化过程,抑制肿瘤的增长和扩散,提高患者的生存率和治疗效果。

总的来说,DNA甲基化是肺癌发生的一个重要原因。

研究者可以通过分析DNA甲基化谱来发现和研究一些与肺癌发生有关的基因,并寻求治疗方案来打击肿瘤的生长和扩散。

希望这些研究成果可以为肺癌的治疗和预防提供支持。

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收 稿 日 期 !0113C71C:1 修 回 日 期 !0113C70C76
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78 南 京 医 科 大 学 第 一 附 属 医 院
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