Nature | DNA甲基化控制星形胶质细胞的干性
星形胶质细胞 是哺乳动物大脑中丰度最高的一类细胞,为神经元提供结构支撑和代谢供应,调控突触活动,并会在损伤和疾病状态下被激活。 有一小部分的星形胶质细胞存在于成人大脑的特定区域,这些星形胶质细胞会产生分化的神经元和胶质细胞,因此被称为神经干细胞。 近日,来自德国癌症研究中心的 Ana Martin-Villalba 和 Simon Anders 研究团队在 Nature 上发表题为 DNA methylation controls stemness of astrocytes in health and ischaemia 的文章,发现 星形胶质细胞和神经干细胞具有相似的转录组和染色质可及性,但是具有不同的甲基化组,干细胞功能是由星形胶质细胞基因的甲基化和干细胞基因的去甲基化调控的,并且大脑缺血损伤诱导星形胶质细胞获得干性需要甲基转移酶DNMT3A介导的甲基化组重编程 。
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NSMB | DNA-Spo11核心复合物结构和减数分裂重组启动机制
减数分裂是有性生殖生物用于产生配子的一种特殊的细胞分裂。 在减数分裂过程中,同源染色体配对并通过同源重组进行染色体的相互交换,这对同源染色体在第一次减数分裂过程中的准确分离至关重要 【1】 。 减数分裂重组是由Spo11核心复合物制造的DNA双链断裂 (DSB) 所启动的,由此后续的DSB修复则可以产生染色体交叉结构,进而保证染色体的稳定配对和互换 【2】 。
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Adv Sci丨裴昊/朱通团队合作提出基于量子化学的深度学习模型用于预测DNA反应
DNA分子反应 (如分子杂交、链交换和链置换等) 在合成生物学、基因编辑、分子诊断以及DNA计算和存储等领域具有重要应用价值,其用于设计可编程生物系统、实现精准治疗和疾病检测的潜力巨大。 因此,如何建立高精度、强泛化性的DNA分子反应预测模型仍然是一个亟待解决的问题。 DNA分子内部的相互作用信息对预测DNA反应至关重要,而量子化学恰好提供了一种深入分析DNA分子内部电子结构的方法,能够以较高精度描述分子在原子尺度上的物理化学性质。
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Nature | DNA甲基化:从星形胶质细胞到神经干细胞的转化之钥
星形胶质细胞是哺乳动物大脑中数量最多的细胞类型,具有为神经元提供结构支持、维持代谢平衡、调节突触功能等重要作用 。 这一现象表明, 星形胶质细胞在某些条件下具有可塑性,可被重新编程为具有干性(stemness)的细胞 。 然而,普通实质星形胶质细胞与静止神经干细胞在转录组上高度相似,尽管它们的功能截然不同。
生物探索
肿瘤检测标志物:循环肿瘤DNA
据研究显示, ctDNA 片段长度在 134~144 bp 左右 ,目前对 ctDNA 的结构以及产生机制尚不清楚,需要科研人员的继续研究。 ctDNA 的半衰期较短,约 15min~2h ,因此可以实时取样,对疾病进行实时监测,但是在疾病早期阶段,血液中的 ctDNA 浓度较低,因此从血液中分离 ctDNA 并对其进行定量分析是具有挑战性的。 ctDNA在癌症诊疗中的运用。
大屯路15号
Cell | Danesh Moazed/李晴合作揭示真核DNA复制体介导的亲本组蛋白遗传与表观遗传新机制
细胞是如何实现在分裂后可以记住自己的“身份”的是一个重要的生物学问题,理解这一问题对我们认识正常发育、癌变或者衰老至关重要。 近期研究发现,异染色质相关的亲本组蛋白修饰 (H3K9me3) 在裂殖酵母 ( Schizosaccharomyces pombe ) 可以通过DNA复制实现遗传且该遗传不依赖于诸如沉默子 (silencer) 或者RNA沉默 (RNAi) 等的核酸机制 【1,2】 。 在这一科学模型中,DNA复制偶联的亲本组蛋白遗传就对异染色质的表观遗传有着重要的作用。
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Nat Cell Biol | 郭帆/曹云霞/梁丹团队解析人植入前胚胎中DNA羟甲基化的起源,命运与功能
表观遗传调控对人早期胚胎发育至关重要,但该过程中表观基因组动态及其作用机理仍有待深入研究 【1】 。 DNA甲基化 (5mC) 是哺乳动物中重要的表观遗传修饰,在体细胞有丝分裂过程中可以被精确地传递至子细胞,并作为染色质结合蛋白和相关修饰因子的重要调控标记,影响组蛋白修饰、基因表达和染色质结构 【2】 。 后两者会被胸腺嘧啶DNA糖基化酶 (TDG) 通过碱基切除修复 (BER) 途径识别和切除,从而诱导胚胎干细胞 (ESCs) 和体细胞中的DNA去甲基化 【3】 。
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