组蛋白甲基化检测技术的研究进展

组蛋白甲基化研究方法随着生物学研究的深入，发现了许多生物过程与表观遗传学调控密切相关。

而组蛋白甲基化是表观遗传学中的一种重要方式。

组蛋白甲基化是指甲基转移酶将甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸（SAM）转移至组蛋白上，从而改变组蛋白的结构和功能，进而影响基因转录、DNA复制和修复等生物过程。

组蛋白甲基化研究方法主要包括以下几种：1.甲基化敏感酶切技术该技术是利用甲基化酶或限制酶识别甲基化的特定序列，将DNA 剪切为片段，然后通过PCR扩增，最终通过凝胶电泳或测序来检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高通量、高灵敏度和高特异性的特点，可用于检测大量的样本。

2.甲基化特异性抑制PCR技术该技术是利用特异性引物和一种特殊的抑制剂，将未甲基化的DNA 扩增出来，从而检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高灵敏度和高特异性的特点，但受限于样本量和PCR条件。

3.甲基化特异性PCR技术该技术是利用特异性引物和甲基化酶，将甲基化的DNA扩增出来，从而检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高灵敏度和高特异性的特点，但同样受限于样本量和PCR条件。

4.甲基化芯片技术该技术是利用DNA芯片上固定的甲基化探针来检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高通量和高特异性的特点，可用于同时检测多个样本的甲基化状态。

5.甲基化测序技术该技术是利用高通量测序技术，将甲基化DNA片段进行测序，从而检测DNA的甲基化状态。

该技术具有高灵敏度和高特异性的特点，可用于检测大量的样本，并可发现新的甲基化位点。

组蛋白甲基化研究方法是表观遗传学研究中的重要手段，通过这些方法可以深入了解组蛋白甲基化在基因转录、DNA复制和修复等生物过程中的作用，为研究其调控机制提供了有力的工具。

文章编号　：１００４－０３７４（２０１０）０２－０１０９－０６组蛋白去甲基化酶研究进展徐龙勇，陈德桂＊（中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，上海２０００３１）摘　要：组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，2004年组蛋白去甲基化酶的发现使人们认识到组蛋白的甲基化也是一个可逆的修饰过程，并由此掀起了人们对组蛋白去甲基化研究的热潮。

该文主要从近年来研究人员在组蛋白去甲基化酶的鉴定、组蛋白去甲基化酶的功能研究等方面取得的进展进行阐述，并就该方面的研究进行展望。

关键词：组蛋白去甲基化酶；生理功能；组蛋白甲基化；表观遗传学中图分类号：Ｒ７３０．２；　Ｑ５１２．７ 文献标识码：ＡResearch progress and prospect of histone demethylasesXU Long-yong, CHEN De-gui*(State Key Laboratory of Molecular Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes forBiological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China)Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Histone methylation, as one of the major epigenetic modifications, was considered a stable modifica-tion until the identification of the first histone demethylase in 2004. This review focuses on the research progress and prospect in the identification and characterization of histone demethylases and the studies of their biological functions.Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　histone demethylase; biological function; histone methylation; epigenetics收稿日期：２００９－０７－１３；修回日期：２００９－０８－２１基金项目：上海市分子科学重点实验室资助项目（０８５９５３１３３１）；　“上海浦江人才”资助项目（０７５７３０３６）＊通讯作者：Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｄｃｈｅｎ＠ｓｉｂｓ．ａｃ．ｃｎ近年来，表观遗传学研究逐渐兴起。

组蛋白修饰和DNA甲基化及其对肿瘤发生的影响研究DNA是生命的基础，也是遗传信息的载体，它的形态和状态决定了基因的表达和功能。

然而，在这个基础之上，存在着一些非继承的改变，这些改变包括组蛋白修饰和DNA甲基化等蛋白质修饰方式，它们在人类疾病中发挥着重要的作用，特别是对于肿瘤的发生和进展方面尤为重要。

组蛋白修饰组蛋白是一种重要的核蛋白质，它被包含在染色体中，并将DNA缠绕，维持染色体的结构和稳定性。

组蛋白可以通过多种方式进行修饰，形成不同的修饰型式，如乙酰化、甲基化、磷酸化等，在细胞生存期间，它们都会发挥着自己的功能，从而参与到基因的表达和表观遗传的调控之中。

组蛋白乙酰化是一种常见的组蛋白修饰方式，它可以使组蛋白松弛，从而更容易暴露出其中的DNA序列，促进基因的表达。

研究表明，组蛋白乙酰化程度的加强会促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。

组蛋白甲基化则参与到基因的沉默和表达等过程当中，它可以改变染色体的紧致程度，从而影响基因表达和遗传信息的传递。

特别是在肿瘤的发生和进展过程之中，组蛋白甲基化对于基因的表达起着重要的作用，往往会引起癌基因的活性和抑制肿瘤抑制基因的表达。

DNA甲基化DNA甲基化是一种重要的DNA中的修饰方式，它匀布在整个基因组中，并影响基因表达和染色质构象等方面，同时，也是人类多种疾病的一个重要的遗传学机制。

在正常的细胞生命周期中，DNA甲基化是一个动态的过程，即在不同的时期甲基化的模式会发生变化。

然而，在肿瘤的发生和进展过程中，甲基化的模式会发生突变，这些突变很大程度上影响了染色体形态和功能，尤其是在癌细胞的基因组上，甲基化的模式更为具有特殊性和复杂性。

与组蛋白修饰类似，DNA甲基化的失调也会影响肿瘤的发生和进展，特别是在癌症的治疗和预防过程之中，探究其模式和机制非常重要。

研究表明，在某些肿瘤类型中，DNA甲基化失调会导致肿瘤相关基因的失活，从而增加肿瘤的致瘤性，这在乳腺、前列腺和大肠癌等肿瘤中尤为明显。

组蛋白甲基化检测报告1. 引言组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式，能够调控基因的表达和细胞的功能。

甲基化修饰的异常与许多疾病的发生和发展密切相关，因此准确地检测组蛋白甲基化水平对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。

本文将介绍如何进行组蛋白甲基化的检测。

2. 实验材料和方法2.1 实验材料•组织样本（例如人类组织样本）•组蛋白提取试剂盒•甲基化特异性抗体（例如anti-5-methylcytosine）•单克隆抗体•荧光标记的二抗•洗涤缓冲液•甲基化标准品•聚合酶链式反应（PCR）试剂盒•硫酸钠•脱甲基化酶2.2 实验方法1.组织样本的收集和处理–从待检测的组织中取得样本，如血液、细胞培养物等。

–对组织样本进行预处理，如细胞裂解和核酸析取，以获得纯净的组织样本。

2.组蛋白的提取–使用组蛋白提取试剂盒按照说明书的步骤进行组织样本的组蛋白提取。

–获得的组蛋白样本可以进行质量和浓度检测，以确保样本的可靠性。

3.甲基化特异性抗体的应用–取得合适的抗体，如anti-5-methylcytosine。

–使用抗体对组蛋白样本进行免疫沉淀。

–使用洗涤缓冲液洗涤免疫沉淀的样本，除去非特异结合的蛋白质。

4.荧光标记的二抗的应用–取得合适的荧光标记的二抗，如荧光标记的抗鼠IgG。

–使用荧光标记的二抗与沉淀的样本进行反应，以便于后续的检测。

5.脱甲基化酶的应用–使用脱甲基化酶进行反应，去除组蛋白中的甲基化标记。

–反应后的组蛋白样本可以进行进一步的分析，如PCR扩增等。

6.PCR扩增–使用PCR试剂盒进行PCR扩增。

–设计合适的引物，以扩增感兴趣的片段。

–通过PCR扩增，可以得到被甲基化修饰的DNA片段。

7.测量甲基化水平–通过定量PCR或其他方法，测量扩增产物中的甲基化水平。

–将测量结果与甲基化标准品进行比对，以得出样本中甲基化水平的相对值。

3. 结果与讨论通过以上实验方法，我们成功地检测到了组蛋白甲基化水平，并得到了相对值。

组蛋白甲基化在肝脏脂肪沉积中的研究进展刘洋;张冰;黄时顺;李欣;王志刚【摘要】In recent years,with the increasing number of fatty liver patients,research on the mechanism of fatty deposits has also graduallygot deeper.It has been found that histone methylation will change in liver fat deposition,and some of the histone methyltransferases and demethylases can affect the fat generation gene expression by direct or indirect influence and eventually result in fat deposits.The fatty liver caused by a large amount of fatty deposits then further develops into liver fibrosis,liver cirrhosis and even liver cancer,and the best intervention timing is the reversible fatty liver stage.Therefore,discussion on the related mechanism of histone methylation in causing fat deposition has far-reaching significance for the prevention and treatment of fatty liver.%近年来随着脂肪肝患者的增多,对脂肪沉积发生机制的研究也逐渐深入.现已发现在肝脏脂肪沉积时组蛋白甲基化会发生改变,并且一些组蛋白甲基转移酶和脱甲基酶可以通过直接或间接作用影响脂肪生成相关基因的表达,最终导致脂肪沉积.大量脂肪沉积导致脂肪肝并进一步发展为肝纤维化、肝硬化甚至肝癌,脂肪肝阶段病程可逆是介入干预治疗的最佳时机.因此,探讨组蛋白甲基化在引起脂肪沉积中的相关机制对于预防和治疗脂肪肝具有深远意义.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2017(023)009【总页数】6页(P1665-1669,1674)【关键词】组蛋白甲基化;甲基转移酶;脱甲基化酶;脂肪沉积【作者】刘洋;张冰;黄时顺;李欣;王志刚【作者单位】哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319;哈尔滨医科大学(大庆)医学检验与技术学院生物化学教研室,黑龙江大庆 163319【正文语种】中文【中图分类】R34脂肪肝是一种常见的慢性病，是仅次于病毒性肝炎的第二大肝病，被公认为隐蔽性肝硬化的常见原因，有5%～10%的脂肪肝患者发展为肝硬化[1-2]。

HEREDITAS (Beijing) 2011年4月, 33(4): 285―292 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2010−09−25; 修回日期: 2010−12−20基金项目:国家自然科学基金项目(编号：90919030, 30921062)资助作者简介:宋博研, 在读硕士研究生, 研究方向：表观遗传学。

E-mail: songboyan@通讯作者:朱卫国, 博士, 教授, 研究方向：表观遗传学。

E-mail: zhuweiguo@DOI: 10.3724/SP.J.1005.2011.00285组蛋白甲基化修饰效应分子的研究进展宋博研, 朱卫国北京大学医学部生物化学与分子生物学系, 北京 100191摘要: 作为一种重要的表观遗传学调控机制, 组蛋白甲基化修饰在多种生命过程中发挥了重要的作用。

细胞内有多种组蛋白甲基化酶和去甲基化酶共同调节组蛋白的修饰状态, 在组蛋白甲基化状态确定后, 多种效应分子特异的读取修饰信息, 从而参与基因转录调控过程。

文章从组蛋白甲基化效应分子的作用机制方面综述了这一领域的研究进展。

关键词: 表观遗传学; 组蛋白修饰; 组蛋白甲基化修饰效应蛋白; 基因转录调控Advances in effector protein of histone methylationSONG Bo-Yan, ZHU Wei-GuoDepartment of Biochemistry and Molecular Biology , Health Science Center, Peking University , Beijing 100191, ChinaAbstract: As a significant epigenetic regulation mechanism, histone methylation plays an important role in many biologi-cal processes. In cells, there are various histone methyltransferases and histone demethylases working cooperatively to re-gulate the histone methylation state. Upon histone modification, effector proteins recognize modification sites specifically, and affect gene transcriptional process. This review mainly focuses on recent advances in histone methylation effector pro-tein’s function mechanism.Keywords: epigenetics; histone modification; effector protein of methylated histone; gene transcription regulation核小体是染色质的基本组成单位, 各两个H2A 、H2B 、H3、H4亚基组成组蛋白八聚体, 146 bp 的DNA 围绕着组蛋白八聚体形成核小体。

组蛋白甲基化酶及去甲基化酶的研究进展组蛋白甲基化酶及去甲基化酶是细胞中调控基因表达的重要酶类。

组蛋白甲基化酶负责将甲基基团添加到组蛋白上，而去甲基化酶则负责将甲基基团从组蛋白上去除。

这两种酶在细胞中的平衡调节对于维持基因表达的稳定与组织发育的正常进行至关重要。

本文将重点讨论近年来组蛋白甲基化酶及去甲基化酶领域的研究进展。

组蛋白甲基化酶主要有两个家族，分别是DNA甲基转移酶（DNMT）家族和组蛋白甲基转移酶（HMT）家族。

DNMT家族中常见的有DNMT1、DNMT3A和DNMT3B。

DNMT1主要参与维持DNA甲基化模式的稳定，其将DNA模板上的甲基基团进行复制传递。

DNMT3A和DNMT3B则参与新的DNA甲基化修饰，在胚胎发育和生殖细胞中发挥重要作用。

HMT家族中的酶主要负责在组蛋白上加上甲基基团。

研究表明，组蛋白甲基化在转录调控、染色质结构和遗传稳定性等方面起到了重要作用。

近年来，关于组蛋白甲基化酶的研究主要集中在其调节基因表达的机制以及其与疾病之间的关系。

研究发现，基因的甲基化模式可以对基因的表达进行长期稳定的调控。

一些研究指出，一些肿瘤细胞中的DNMT1、DNMT3A和DNMT3B的表达水平明显升高，导致基因的异常甲基化，进而影响细胞的正常功能。

此外，HMT家族成员的甲基化酶也参与了多种疾病的发生和发展，例如，一些精神类疾病如自闭症、精神分裂症等。

对于组蛋白去甲基化酶的研究进展主要集中在其调控基因表达的机制以及在疾病中的作用。

组蛋白去甲基化酶主要分为两类，分别是氧化酶家族和脱甲基酶家族。

氧化酶家族包括TET家族以及JMJD家族。

研究表明，TET家族成员可以通过将5-甲基胞嘧啶转化为5-羟甲基胞嘧啶和5-氧甲基胞嘧啶，进而实现基因的主动去甲基化。

JMJD家族则主要通过脱甲基酶的活性将甲基基团从组蛋白上去除。

在基因表达调控方面，近年的研究发现，组蛋白甲基化酶和去甲基化酶之间存在互作。

一些研究发现，TET家族成员可以与DNMT家族形成互作，参与DNA甲基化和去甲基化的平衡调控。

组蛋白甲基化研究策略一、甲基化酶和去甲基化酶的发现和鉴定甲基化酶和去甲基化酶是调节组蛋白甲基化的关键酶。

发现和鉴定这些酶是理解组蛋白甲基化机制的重要步骤。

可以采用基因克隆、表达和纯化等技术手段，对已知的甲基化酶和去甲基化酶进行体外表达和纯化，同时，通过建立突变体和敲除基因动物模型等手段，进一步研究这些酶在体内的功能和作用机制。

二、甲基化组蛋白的定位和定量分析甲基化组蛋白的定位和定量分析是研究组蛋白甲基化的重要手段。

可以采用染色质免疫沉淀（ChIP）等技术手段，对特定基因或染色质的甲基化组蛋白进行定位和定量分析。

此外，基于质谱技术的组蛋白甲基化分析也是目前研究的热点，可以对大量的甲基化组蛋白进行定性和定量分析。

三、甲基化组蛋白与基因表达的关系研究甲基化组蛋白与基因表达的关系是理解组蛋白甲基化调控机制的重要方向。

可以采用基因敲除、过表达、染色质免疫沉淀等技术手段，对特定基因或染色质的甲基化组蛋白进行调控，并对其对基因表达的影响进行研究。

此外，通过对不同发育阶段、不同组织或不同生理状态下甲基化组蛋白与基因表达的相关性进行分析，可以进一步揭示组蛋白甲基化的生物学功能。

四、甲基化组蛋白与其他表观遗传标记的相互作用甲基化组蛋白与其他表观遗传标记的相互作用是理解表观遗传调控网络的重要内容。

可以采用染色质免疫沉淀、高通量测序等技术手段，对甲基化组蛋白与其他表观遗传标记的相互作用进行研究。

此外，通过对这些相互作用在细胞分化、发育和疾病发生发展中的作用进行研究，可以进一步揭示表观遗传调控网络的复杂性。

五、甲基化组蛋白在疾病发生发展中的作用甲基化组蛋白在疾病发生发展中的作用是当前研究的热点之一。

可以采用基因敲除、过表达、染色质免疫沉淀等技术手段，对特定疾病的甲基化组蛋白进行调控，并对其在疾病发生发展中的作用进行研究。

此外，通过对不同疾病的甲基化组蛋白进行比较分析，可以发现其在不同疾病中的共性和特性，为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。