E_gene的博客

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。SETD2（SET domain containing 2）是哺乳动物中唯一负责催化H3K36me3（histone 3, lysine 36,tri-methylation）蛋白的表观遗传因子。

（D）在Uhrf1 Uhrf1-/-小鼠胚胎干细胞（ESCs）中稳定表达的FLAG-Myc标记的人类野生型UHRF1和3KR突变体UHRF1通过西方印迹分析，使用UHRF1抗体进行分析。对照实验在没有乙酰辅酶A的情况下进行。（E）通过RRBS测序检测的野生型和Uhrf1 Uhrf1-/-小鼠胚胎干细胞（ESCs）以及通过FLAG-Myc标记的野生型UHRF1（hUHRF1）或3KR（克隆#2）UHRF1构建体遗传互补的Uhrf1-/-小鼠胚胎干细胞（ESCs）中，基因区域各个部分的全局CG甲基化水平。

研究通过分析m5C RNA甲基化测序（RNA-BS）、转录组测序（RNA-seq）等分析，揭示了NONO在胃癌中的作用机制，并提出了一个新的肿瘤抑制基因失活机制，即通过m5C修饰和相关的可变剪切介导调控。为了揭示NONO在胃癌（GC）中的作用，研究采用了RNA测序（RNA-seq）、m5C测序（RNA-Bis-Seq）、RNA免疫沉淀、RNA原位杂交以及NONO敲低细胞的Minigene报告基因分析。易基因提供的RNA-BisSeq（RNA-BS）技术在本研究中用于高分辨率地分析m5C修饰模式的变化。

m5C RNA修饰的检测，易基因采用基于抗体富集的甲基化RNA免疫沉淀测序方法（m5C MeRIP-seq），该技术利用m5C特异性抗体富集发生m5C修饰的RNA片段（包括mRNA、lncRNA等rRNA去除所有RNA），结合高通量测序，对RNA上的m5C修饰进行定位与定量，总RNA起始量可降低至10μg，最低仅需1μg总RNA。然而，m5C修饰在致癌过程中的作用尚未完全明确。m5C是RNA百余种修饰中研究较多的一种。研究结果表明，NSUN2介导的m5C RNA甲基化在RB的致癌过程中促进嘌呤的生物合成。

近日，青岛大学公共卫生学院张东峰教授团队通过简化基因组重亚硫酸盐测序（Reduced Representation Bisulfite Sequencing,RRBS）和表观基因组关联研究（EWAS），分析了中国同卵双生子的DNA甲基化图谱，寻找与估算eGFR相关的甲基化位点和区域，并探讨了其因果关系。该技术显著提高了高CpG区域的测序深度，在CpG岛、启动子区域和增强子元件区域可以获得高精度的分辨率，是一种准确、高效、经济的DNA甲基化研究方法，在大规模临床样本的研究中具有广泛的应用前景。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。Cdx2是一个关键的转录因子，在小鼠肠道上皮细胞的发育过程中起着决定性的作用。它在胚胎期和成年期的肠道上皮细胞中都有表达，但其结合的基因组位点在发育和成年期有所不同。DNA甲基化是一种表观遗传修饰，通常与基因沉默相关。然而，某些转录因子（如Cdx2）可能更倾向于结合甲基化的DNA序列。转录因子通过结合发育阶段特异性的靶点并建立合适的增强子景观来引导组织发育。而DNA序列和染色质修饰会指导转录因子的基因组结合。

图3：在新鲜粪便（A）、沉积物（B）和土壤（C）中，抗菌药物抗性基因（ARGs）、金属抗性基因（MRGs）、可移动遗传元件（MGEs）和金属之间的网络分析。不同颜色的节点分别代表抗菌药物抗性基因（ARGs，红色）、金属抗性基因（MRGs，粉色）、可移动遗传元件（MGEs，绿色）和金属（蓝色）。节点的大小与节点之间的连接数量成正比。金属污染可能作为选择因子促进抗菌药物抗性的传播，尤其是在金属和抗菌药物负担较高的环境中，抗菌药物抗性基因（ARGs）和金属抗性基因（MRGs）的共选择已被证实。

本研究通过系统的实验设计和多维度分析，揭示了ALKBH5在神经胶质瘤中的作用机制，特别是其通过m6A修饰调控FOXO1表达的分子通路。m6A peak数量变化、m6A修饰基因数量变化、单个基因m6A peak数量分析、m6A peak在基因元件上的分布、m6A peak的motif分析、m6A peak修饰基因的功能分析。差异m6A peak鉴定、非时序数据的分析策略、时序数据的分析策略、差异m6A修饰基因的功能分析、差异m6A修饰基因的PPI分析、候选基因的m6A修饰可视化展示。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。母胎免疫耐受是指母体免疫系统对胎儿抗原的耐受，避免对胎儿产生免疫排斥反应。子宫内膜容受性是指子宫内膜接受胚胎着床的能力。子宫内膜容受性和母胎免疫耐受是成功妊娠的两个关键过程。然而，营养所涉及的分子机制尚未被充分研究。蛋氨酸（methionine）是一种必需氨基酸，在甲基化、抗氧化、多胺合成和免疫调节中发挥重要作用。已有研究表明，蛋氨酸代谢紊乱可能导致胚胎发育障碍和生殖性能下降。

近年来，研究发现RNA甲基化修饰在R-loop的形成、稳定和分解中起着核心作用，通过动态调节R-loop代谢影响基因组完整性和DNA损伤修复。DNA 损伤后，特别是在 DSB 期间，复杂的修复机制被激活，R-loop的形成和解离在此过程中起着至关重要的调节作用。R-loop是由新生RNA（nascent RNA）与DNA模板链形成的RNA-DNA杂合结构，这种结构在正常生理条件下广泛存在于高转录基因中，参与多种关键生物过程，如基因表达调控、DNA复制、DNA损伤修复等。

易基因提供的DRIP-seq基于特异性识别DNA:RNA 杂交体的单克隆抗体（S9.6），通过免疫沉淀富集基因组中的R-loop区域，结合高通量测序实现全基因组水平的高分辨率定位。DRIP-seq（DNA-RNA免疫沉淀测序）和ChIP-seq（染色质免疫沉淀测序）是两种关键的高通通量测序技术，分别用于研究R-loop的形成和组蛋白修饰的分布， DRIP-seq和ChIP-seq在本研究中共同揭示了AMPK缺失如何通过H3K4me3的异常沉积导致R-loop的形成，进而引发基因组不稳定性。

进一步的研究揭示了不同小鼠组织和睾丸发育过程中m5C修饰的分布，表明了哺乳动物转录组中m5C修饰的保守性、组织特异性和动态特征。随着检测技术的进步，尤其是亚硫酸盐测序（bisulfite sequencing）的应用，m5C修饰在转录组中的分布和功能逐渐被揭示，人们对其在mRNA中的分子机制和生物学意义有了一定的初步认识。总之，RNA-BS-seq技术在本文中发挥了重要作用，不仅确认了m5C修饰的存在，还绘制了m5C修饰的全转录组图谱，揭示了其分布特征，并推动了m5C修饰在分子功能和疾病相关研究中的应用。

E. RNA（粉色）的模型，包含待甲基化为m6A的腺苷（Ade）和下一个核苷酸，与WT METTL3（绿色或浅蓝色）和METTL14WT（橙色）或METTL14R298P（灰色）复合体的叠加结构结合。每个细胞系的三个重复中重叠的peaks数以交集形式显示在上方（总数，黑色字体），而经过四组比较后特有的peaks数显示在下方（特有，红色字体）。F. 对至少包含一个R298P细胞特异性m6A peaks（图2A）和一个较高的m6A峰（相对EGFP的前5%）（图2C）的基因（n=258）进行的GO分析。

E. RNA（粉色）的模型，包含待甲基化为m6A的腺苷（Ade）和下一个核苷酸，与WT METTL3（绿色或浅蓝色）和METTL14WT（橙色）或METTL14R298P（灰色）复合体的叠加结构结合。每个细胞系的三个重复中重叠的peaks数以交集形式显示在上方（总数，黑色字体），而经过四组比较后特有的peaks数显示在下方（特有，红色字体）。F. 对至少包含一个R298P细胞特异性m6A peaks（图2A）和一个较高的m6A峰（相对EGFP的前5%）（图2C）的基因（n=258）进行的GO分析。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。男性通常比女性寿命短，但长寿男性（long-lived men，LLMs）往往表现出更好的健康状态，包括良好的身体表现和较低的癌症风险。这种现象表明男性可能存在一种特定的长寿策略。DNA甲基化作为一种表观遗传修饰，在基因转录调控中起着重要作用，并与衰老和年龄相关疾病密切相关。已有研究表明，DNA甲基化在人类长寿中发挥重要作用，且两性之间存在甲基化模式差异，这可能与人类寿命的性别差异有关。

测序分析结果显示，经过4°C低温处理的花粉（4-H）和25°C处理的花粉（25-H）分别产生46.68 Gb和34.22 Gb的数据，而经过-85°C处理的种子（85-Z）和4°C处理的种子（4-Z）分别产生71.76 Gb和74.4 Gb的数据（表1）。研究人员结合RNA测序（RNA-seq）和简化基因组DNA甲基化测序（RRBS）技术，分析了花药开裂和闭合过程中花粉和种子的基因表达谱以及甲基化变化，并研究了低温处理后的影响。酶1（enzyme1）：NADH-泛醌氧化还原酶链5；酶2：质膜ATP酶4；

本研究建立了一种靶向片段特异性DNA序列的5hmC定量方法，该方法具有极高的特异性、高灵敏度和临床适用性——EDD-5hmC检测法，该方法通过酶切富集糖基化的5hmC，然后利用APOBEC（载脂蛋白B mRNA编辑催化多肽样）介导的脱氨基作用，有效区分各种胞嘧啶（C）修饰状态，实现了极高特异性的5hmC定量，使非特异性扩增减少8M倍。（2）利用A3A酶特异去除C和5mC的氨基，使其转变成U，而5hmC保持为C，从而将5hmC和C/5mC区分开来。

槟榔、咖啡和烟草的主要活性成分分别为槟榔碱（arecoline）、咖啡因（caffeine）和尼古丁（nicotine），这些物质通过影响中枢神经系统产生不同的生理效应，但目前对其神经机制的研究有限，尤其是它们对神经系统的相似性和差异性尚不清楚。本研究通过微量转录组测序（Smart-seq2）分析等揭示了槟榔碱、咖啡因和尼古丁均能影响小鼠NAc的基因表达，但它们的作用机制和对神经系统的潜在成瘾性存在差异。C-E. 槟榔碱（C）、咖啡因（D）和尼古丁（E）组中富集的关于神经系统和物质依赖通路；

本研究表明dRRBS在大规模AR-CpG发现中的实用性，并为法医学应用提供了一个稳健的年龄估计模型和一个全面的精液特异性AR-CpG位点参考数据库。DNA甲基化（DNAm）在特定CpG位点上的5-甲基胞嘧啶（5mC）比例随年龄而显著变化，因此DNA甲基化是法医学中估计个体年龄的关键分子标记，然而，基于年龄相关CpG位点（AR-CpG）DNA甲基化标记的年龄预测模型在不同细胞类型和组织中的表现不一致，尤其是精子发生过程中独特的甲基化模式，导致体细胞模型在精液中的表现不佳。

这些生物标志物在第二轮中由小组评估，包括：生理（胰岛素样生长因子1（IGF-1）、生长分化因子-15（GDF15）、葡萄糖、糖化血红蛋白（HbA1c）、胆固醇）、炎症（高敏C反应蛋白（hsCRP）、白细胞介素-6（IL-6））、功能（肌肉质量、肌肉力量、握力（HGS）、起立行走测试（TUG）、步速、站立平衡测试（SBT）、虚弱指数、认知健康、血压）以及遗传/表观遗传（端粒长度、DNA甲基化、表观遗传时钟）领域。（如肌肉质量、肌肉力量、握力、起立行走测试、步速、站立平衡测试、虚弱指数、认知健康、血压）和。

原文解读：2024项目文章精选：DNA甲基化、RNA甲基化（m6A/m5C）、ChIP-seq、单细胞转录组、宏基因组｜年终盘点2024年，易基因参与技术服务的研究成果层出不穷，涵盖DNA甲基化、RNA甲基化（m6A/m5C）、DNA与蛋白互作（ChIP-seq）、单细胞转录组、宏基因组等组学，小编精选几篇不同方向的论文与您一起来回顾。期刊：Cell Death & Differentiation 影响因子： IF 13.7 样本：小鼠 细胞本研究通过简化基因组甲基化测序（RRBS）和对应的转录组测序（RN

本研究结果表明IDH1-R132H突变通过增加Ndufa1启动子甲基化，抑制NDUFA1转录和表达，破坏NDUFA1与FSP1互作，从而影响FSP1在线粒体中的定位及其将CoQ还原为CoQH2的能力，导致ROS和脂质过氧化物积累，进而加剧顺铂诱导的氧化损伤和铁死亡在肾小管上皮细胞中的发生。H. MitoSOX、DCFH-DA和C11-BODIPY探针检测Ndufa1和Ndufa1+/+-/-肾小管细胞的MitoROS生成、ROS产生和脂质ROS水平，显示Ndufa1缺失加剧了顺铂诱导的肾小管损伤。

本研究结果表明IDH1-R132H突变通过增加Ndufa1启动子甲基化，抑制NDUFA1转录和表达，破坏NDUFA1与FSP1互作，从而影响FSP1在线粒体中的定位及其将CoQ还原为CoQH2的能力，导致ROS和脂质过氧化物积累，进而加剧顺铂诱导的氧化损伤和铁死亡在肾小管上皮细胞中的发生。H. MitoSOX、DCFH-DA和C11-BODIPY探针检测Ndufa1和Ndufa1+/+-/-肾小管细胞的MitoROS生成、ROS产生和脂质ROS水平，显示Ndufa1缺失加剧了顺铂诱导的肾小管损伤。

联合分析MeRIP-seq和RNA-seq数据，鉴定出27个差异表达且m6A修饰基因，其中WFS1基因在LW和NX猪中通过m6A修饰被差异调控。m6A peak数量变化、m6A修饰基因数量变化、单个基因m6A peak数量分析、m6A peak在基因元件上的分布、m6A peak的motif分析、m6A peak修饰基因的功能分析。差异m6A peak鉴定、非时序数据的分析策略、时序数据的分析策略、差异m6A修饰基因的功能分析、差异m6A修饰基因的PPI分析、候选基因的m6A修饰可视化展示。

近日，中国科学院生物物理研究所朱冰和张珠强团队共同研究发现，母源蛋白Pramel15通过泛素-蛋白酶体通路系统靶向DNA甲基转移酶1（DNMT1）进行降解，调节其在早期胚胎细胞核中的DNA甲基化水平，影响DNA去甲基化过程。KO，n=45）、2细胞胚胎（2C）（WT，n=67；b. 高含量图像显示有无Pramel15-mCherry诱导的DNMT1-GFP水平，通过多西环素（Dox）处理48小时（左），箱线图显示DMSO组（n=3973）和Dox组（n=3109）的统计结果（右）。进行三次生物学重复。

运用组蛋白特定修饰的特异性抗体或DNA结合蛋白或转录因子特异性抗体富集与其结合的DNA片段，并进行纯化和文库构建，然后进行高通量测序，通过将获得的数据与参考基因组精确比对，研究人员可获得全基因组范围内某种修饰类型的特定组蛋白或转录因子与基因组DNA序列之间的关系，也可对多个样品进行差异比较。a-b. RIP-qPCR实验显示，在HUH1细胞中VIM-AS1过表达（a）和在THLE2细胞中VIM-AS1敲低（b）后，VIM-AS1和EPHA3 mRNA对IGF2BP1的结合亲和力。

本研究对人HeLa（宫颈腺癌），HepG2（肝细胞癌）和HEK293（胚胎肾）细胞系（ATCC）和原代小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）（C57BL / 6，ATCC）进行基于抗体富集的RNA甲基化免疫沉淀测序（MeRIP-seq），在转录组范围定位m1A位点，并将其与Dimroth重排反应进行耦联以获得高分辨率m1A图谱。本研究通过RIP-seq鉴定SRSF6调控的可变剪切（AS）及其结合位点，揭示SRSF6在CRC样本中上调，并与不良预后相关，在体外和体内促进增殖和转移。m5C MeRIP-seq等。

与传统亚硫酸盐测序（BS-Seq）不同，ACE-seq不依赖于亚硫酸盐处理，而是通过酶促脱氨反应来区分未修饰的胞嘧啶（C）和5-甲基胞嘧啶（5mC），同时保护5hmC不被转化为尿嘧啶。此研究通过结合cfMeDIP-seq技术和机器学习，分析了215例样本的cfDNA甲基化组，包括患有肝癌或脑癌的个体样本（实验组）以及无癌症个体样本（对照组）。细胞游离DNA（cell-free DNA，cfDNA）是指在生物体的体液中（如血浆、尿液、脑脊液等）自由存在的、非细胞内的DNA片段。

该研究通过全外显子组测序（WES）、简化基因组甲基化测序（RRBS）+氧化简化基因组甲基化测序（oxRRBS）及对应的转录组测序（RNA-seq）等多组学方法揭示了原发性和复发性膀胱癌的基因组、转录组、DNA甲基化组和羟甲基化组图谱，并鉴定出用于预测PD-L1表达的生物标志物。这种方法允许对cfDNA中的5hmC进行精确的定位和定量分析。右图：在1、3、7和10个传代的原始条件和4CL原始条件下培养的ESC，在不同基因组区域，原始多能基因，原始多能性位点以及印记基因启动子区域的DNA甲基化水平[2]

此外，Vpr还表现出降低组蛋白基因甲基化水平的特异性功能。研究对感染了HIV-1-Vpr或HIV-1-△Vpr的原代CD4+ T细胞进行基于单碱基分辨率的全基因组亚硫酸盐测序（WGBS），以分析Vpr在DNA甲基化变异中的作用。B-G. IGV基因组浏览器可视化HIV-1-∆Vpr和HIV-1-Vpr感染中CD19或MS4A1基因（B）、CD4或CD8A基因（C）、TGFB1或CD40基因（D）、ZNF683或JAK3基因（E）、CTCF或BATF基因（F）、RUNX1或PAX5基因（G）的WGBS数据。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。N6-甲基腺苷（m6A）是真核mRNA中最普遍和丰富的修饰，通过“writer”（甲基转移酶）、“eraser”（去甲基化酶）和“reader”（阅读蛋白）动态调控mRNA代谢的几乎每一步，并干扰多种生物过程。RNA甲基化是调控免疫细胞功能的重要过程，但其如何影响CD8 T细胞的抗肿瘤活性尚不完全清楚。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。TGF-β超家族包括TGFβ、Activin、Nodal、BMPs等，通过受体丝氨酸/苏氨酸激酶传递信号，对细胞生长、分化、组织再生和癌变至关重要。Smad2和Smad3（Smad2/3）在TGFβ激活后被磷酸化，形成三聚体，可以与共同介质Smad4结合或不结合。

线上的数字表示域之间的氨基酸数量。”的研究论文，揭示了底物特异性和蛋白质稳定性如何驱动植物特异性DNA甲基转移酶分化，特别是CMT2和CMT3在进化过程中的底物特异性分化，阐明了CMT2和CMT3产生功能分化的表观遗传调控机制。H. 野生型（CMT2）和N端转换的CMT2（CMT3N-CMT2ΔN）转基因系在A. thaliana cmt2突变体中的蛋白水平免疫印迹。B. CMT2和CMT3之间的蛋白质序列同一性（左图）以及在开花植物中与+2鸟嘌呤（G+2）接触的残基和CMT2中的相应残基（右图）。

为鉴定可能对促进t-NEPC中神经特征基因表达重要的转录因子（TF），研究在NE样细胞系模型中进行了ATAC-Seq、乙酰化组蛋白ChIP-seq和RNA-seq测序，并分析了转录活跃且显著富集的神经内分泌样（NE样）癌特异性基因的启动子。研究团队通过分析患者基因表达数据库，并通过ATAC-Seq、乙酰化组蛋白ChIP-seq和RNA-seq等测序分析，探讨了Pax5作为转录因子在t-NEPC中的作用，以及其在神经内分泌样特征基因表达中的重要性。所有这些细胞系的RNA表达分析在RNA-seq之后进行。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。在已鉴定的170多种RNA核苷酸碱基的化学修饰中，RNA甲基化是存在于几乎所有类型RNA上的的主要表观转录修饰类型，并已被证明参与RNA代谢的整个过程，包括转录、 pre-mRNA可变剪切和成熟、mRNA出核、mRNA降解和稳定、mRNA翻译。由于高通量检测技术发展以及动态调控因子和识别蛋白的鉴定，RNA甲基化修饰在调控生物体正常发育以及RNA甲基化失调时各种疾病发生和发育异常的机制已越来越清晰。中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)杨运

接下来研究以细胞类型特异性方式差异甲基化的基因组区域，作者将205个样本分为39种特定细胞类型，每种细胞类型的前25个差异性未甲基化区域构成了一个包含1246个标记的人类细胞类型特异性甲基化图谱（图3）。本研究的图谱最有前景的用途可能是混合细胞类型样本的片段级去卷积，允许在癌症和其他疾病患者的血浆中高灵敏度的鉴定cfDNA的起源组织。研究人员在特定细胞类型中鉴定差异甲基化区域，以揭示细胞类型特异性的生物过程，定义细胞身份，并促进甲基化生物标志物的发展，以鉴定循环cfDNA片段的细胞起源。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。肠道菌群（gut microbiome）是影响宿主基因表达的表观遗传效应因子。最近的研究表明，宿主能够通过表观遗传变化影响其肠道菌群，包括影响免疫基因的宿主基因表达、肠道屏障功能以及通过非编码RNA的组蛋白和DNA修饰。对宿主生物的表观遗传修饰与其相关肠道菌群构成或活性之间的动态互作研究表明，宿主有机会通过导致基因表达和非编码RNA活性变化的表观遗传改变来塑造其微生物组。本文利用微生物组诱导的表观遗传变化，综述了宿主表观遗传调控其肠道菌群的潜力，

表中将高甲基化DMRs和上调DEmiRs相关的下调基因显示为红色，将低甲基化DMRs和下调DEmiRs相关的上调基因显示为蓝色，将高甲基化DMRs和下调DEmiRs相关的上调基因显示为绿色，将低甲基化DMRs和上调DEmiRs相关的下调基因显示为橙色。易基因提供全面的表观基因组学（DNA甲基化、DNA羟甲基化）和表观转录组学（m6A、m5C、m1A、m7G、ac4C）、染色质结构与功能组学技术方案（ChIP-seq、ATAC-seq），详询易基因：0755-28317900。

从无脊椎动物到人类的谱系，观察到两波m5C调控创新：更高等动物在mRNA的5'端获得由NSUN2介导的顺式m5C位点，同时伴随着更具结构化的5'UTR区域的出现；为了克服这一挑战，2019年研究人员基于富集mRNA的RNA亚硫酸盐测序（BS-seq）可以稳健的鉴定和定量分析mRNA m5C位点。为理解mRNA m5C的分布、功能和进化，中山大学张锐、徐艳文、周灿权团队和浙江大学戈万忠团队利用RNA-BS测序技术对6个动物物种样本进行分析，以构建不同发育阶段的mRNA m5C的定量图谱。

大家好，这里是专注表观组学十余年，领跑多组学科研服务的易基因。卵巢是女性重要的生殖器官，也是最早表现出衰老迹象的器官之一，通常在35岁左右开始，卵巢衰老（ovarian aging，OA）是导致与年龄相关的不孕问题的重要因素，包括卵泡数量和卵子质量的逐渐下降，对女性生育能力构成威胁。m6A是一种普遍存在的RNA表观遗传修饰，已在多种生理和病理背景下显示出重要作用。m6A与组蛋白修饰之间的调控机制以及m6A在卵巢发育和衰老中的作用尚不清楚。