E_gene的博客

DNA甲基化直接抑制基因组G4结构形成并调控基因转录 华南师范大学团队在《Genome Biology》（IF 10.1）发表研究，通过多组学技术（WGBS、CUT&Tag、ATAC-seq、RNA-seq）揭示DNA 5mC甲基化直接抑制基因组G-四链体（G4）结构的形成，且不依赖染色质开放状态。研究发现： 负相关性：基因组甲基化水平与G4丰度显著负相关，低甲基化区域G4信号更强。 因果验证：甲基化抑制剂处理或DNMT1敲除降低甲基化后，G4丰度显著增加，且可通过DNMT1过表达逆转。 直接作用：

研究团队进一步在诱导多能干细胞（iPSC）来源的人造血分化体系中验证了DNMT3B功能的高度保守性，揭示了"Dnmt3ba-Integrin-Akt-Mdm2-P53"轴作为调控EHT的关键表观遗传-信号转导耦合机制。具体而言，研究团队以斑马鱼为模型，结合微量全基因组亚硫酸盐测序（WGBS）和转录组测序（RNA-seq）技术，系统解析了DNA甲基转移酶Dnmt3ba在造血内皮细胞（HECs）向HSPCs转化（EHT）过程中的核心作用。主要发生在胞嘧啶的CpG位点，也可以在非CpG位点和CpG岛中发生。

在7例WGS未检出GPRC5D基因突变的复发患者中，WGBS分析结果显示5例MM复发患者存在GPRC5D调控区域高甲基化，靶向甲基化测序（Target-BS）分析结果显示多个CpG位点甲基化水平与GPRC5D表达负相关，揭示表观遗传重编程是主要逃逸机制。分析全基因组甲基化水平差异，比较复发组MM细胞、未接受GPRC5D治疗的对照MM细胞及正常浆细胞的甲基化图谱，鉴定差异甲基化区域（DMRs）和差异甲基化位点（DMLs），筛选候选基因GPRC5D转录调控元件（启动子、增强子及基因间区）的CpG甲基化水平。

未折叠蛋白应答激酶PERK通过SAM合成和H3K4me3依赖性PDGFB信号支持循环肿瘤细胞簇的存活和转移

与此同时，研究者通过检测促进生长光强范围内的m6A修饰水平，并揭示了其与生长指标的相关性，结果发现，光强增加，m6A修饰水平降低，且与μmax、Fv/Fm、NPQ和细胞大小存在相关性。随后，研究者鉴定并表征了m6A修饰上游关键调控因子成员，涵盖m6A“writers”（MT-A70、WTAP）、“erasers”（ALKBH1/3/5/6/8）和“readers”（YTH、eIF3C/D/G、hnRNPA2B1/C）。总之，不同光强条件下的m6A修饰可能对亚历山大藻的生长发挥重要的调控作用。

B. animalis在两种NSCLC小鼠模型和NSCLC细胞系中均能抑制肿瘤进展，研究整合代谢组学进一步揭示，吲哚-3-乙酸（IAA） 是B. animalis的关键代谢物，存在显著抗NSCLC活性。代谢组学分析发现，Ba-CM中吲哚类代谢物显著富集，其中IAA是B. animalis的关键产物。通过RNA-seq测序和m6A测序（MeRIP-seq），研究发现B. animalis和IAA处理的NSCLC细胞中METTL3表达下调，m6A修饰减少，特别是STAT3 mRNA的m6A修饰显著降低。

此外研究还发现，HBQs处理组中存在显著差异甲基化位点（DMCs）和差异羟甲基化位点（DhMCs）。研究通过结合简化基因组甲基化测序（Reduced Representation Bisulfite Sequencing，RRBS）和羟甲基化测序（Oxidative Reduced Representation Bisulfite Sequencing，oxRRBS）以及对应的转录组测序（RNA-seq）联合分析，系统揭示了HBQs通过改变DNA甲基化和羟甲基化模式来影响基因表达，进而引发膀胱癌的可能性。

此外，P.patens和M.polymorpha中特有基因家族中的基因通常表达水平低于附属和核心家族中的基因，这与水稻中观察到的新基因表达模式一致。在链藻植物的祖先中发生最显著的HGT爆发，有115个HGT事件，其次是胚胎植物祖先中的90个HGT事件，单个苔藓植物物种平均获得的水平转移基因比维管植物更多（229 vs. 163），并且对苔藓植物基因组的全面系统发育分析表明，物种特异性的HGT事件数量更多，这表明HGT可能是苔藓植物演化过程中持续存在的特征，与维管植物多样化过程中观察到的模式不同。

具体而言，通过整合绵羊胚胎发育各阶段的多组学数据（包括Smart-seq2、ATAC-seq和WGBS），系统描绘了绵羊早期胚胎发育和ESCs多能性状态的转录组与表观遗传特征。此外，这些基因编辑后的细胞仍保持多能性。Smart-seq2技术有较好的覆盖范围，可检测到稀有转录本，无需额外的专业设备，应用范围较广，可以解决传统 RNA 定量技术在早期胚胎发育、干细胞、癌症、免疫等研究领域中存在的样品量极低或细胞异质性的问题，是在单细胞水平研究基因表达强有力的工具，极大地拓展了RNA-seq 的应用范围。

植物表观遗传学研究新进展：从胁迫记忆到育种应用 植物因其独特的生物学特性成为研究表观遗传的理想模型。最新研究表明，植物遭遇环境胁迫时，不仅能通过表观修饰激活防御基因，还能将这种"胁迫记忆"传递给后代。易基因团队在桃树需冷量调控、玉米RNA m6A修饰与DNA甲基化互作、刺槐不定根再生机制等方面取得重要突破，为作物改良提供了新思路。这些研究揭示了表观遗传在植物生长发育和环境适应中的关键作用，为应对气候变化和粮食安全挑战提供了理论依据和技术支撑。

研究发现，IL-17D通过调控单核细胞（monocyte）招募，抑制过敏性炎症，揭示了纤毛细胞在肺部免疫反应中的重要保护作用。在HDM诱导的过敏性哮喘模型中，Il17d-/-小鼠表现出更严重的过敏反应，包括肺部和支气管肺泡灌洗液（BALF）中CD45+免疫细胞和嗜酸性粒细胞（eosinophils）的显著增加、血清中HDM特异性IgG1水平升高、肺组织H&E染色显示血管周围炎症加剧、Th2细胞（IL-5+、IL-13+）在引流淋巴结（dLNs）中增多，表明IL-17D抑制2型免疫应答中发挥重要作用。

深圳易基因科技为本研究提供ChIP-seq技术支撑，助力揭示表观遗传调控机制

METTL3通过m6A-IGF2BP2依赖性方式增强SLC7A11 mRNA稳定性，提高铁死亡抗性，从而促进类风湿关节炎滑膜成纤维细胞的肿瘤样特性

应激激活的STK24调控MASTL/YBX1/PAK4轴介导肝细胞癌仑伐替尼耐药和肿瘤进展

中科院与瑞金医院团队利用WGBS技术绘制11种常见实体瘤DNA甲基化单体图谱，鉴定出81,567个癌症特异性甲基化单体区块（MHBs）。研究发现MHBs富集于基因调控区，与致癌通路相关且能独立预测基因表达。通过单细胞验证和多组学整合，证实MHBs可作为新型癌症标志物，在液体活检中展现出优于传统方法的检测性能（AUC达0.79-0.97）。该研究为理解肿瘤表观遗传调控提供了新视角，相关成果发表于《Cell Reports》（IF=6.9）。易基因作为表观组学服务商，提供WGBS等技术支持此类前沿研究。

坏死性小肠结肠炎的表观遗传学见解：揭示甲基化调控的生物标志物

涵盖人类/大鼠/小鼠等哺乳动物、细菌、植物等全物种范围服务大家好，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。DNA甲基化作为表观遗传调控的核心机制，通过不改变DNA序列的方式影响基因功能，在发育、疾病等生命过程中发挥关键作用。Oxford Nanopore Technologies（ONT）推出的三代全基因组甲基化测序技术，基于纳米孔电信号实现单分子实时检测，无需化学处理即可同步解析5mC和6mA修饰。

近日，美国波士顿东北大学Miten Jain团队评估了牛津纳米孔测序（Oxford Nanopore Technologies, ONT）技术在检测人类原代组织DNA甲基化中的性能，特别比较了 ONT R9和升级版R10测序芯片在检测人体外细胞系、脑组织和血液样本的5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine, 5mC）数据差异，并与其他测序技术（PacBio长读长测序和Illumina亚硫酸盐测序）进行多层次比较分析。研究还评估了R9和R10芯片在人类原代血液和大脑组织样本中的甲基化检测性能。

此外，通过计算机辅助精子分析系统（CASA）分析小鼠精子运动能力，与过滤空气（FA）组相比，正常环境（UA）组精子运动能力相关参数（总精子运动能力、超激活、PR和VSL）呈现下降趋势，但差异未达到统计学意义，而高浓度环境颗粒物（CAP）组所有参数均显著下降（图1G-J）。HMGB2蛋白在PM2.5暴露小鼠睾丸中的表达显著降低（图3C和D），但在体外模型中，HMGB2蛋白水平在PM2.5处理后也显著下调（图3E和F）。的m6A修饰），进而影响精子发生细胞中的ATP水平，最终导致精子运动能力下降。

DNA低甲基化激活以RpMYB2为中心的基因网络，以增强不定根再生

通过scRNA-seq分析，研究者鉴定出TBI患者脑水肿组织中的主要细胞类型，包括小胶质细胞、少突胶质细胞、星形胶质细胞等，并发现这些细胞类型均表现出炎症反应，其中星形胶质细胞和小胶质细胞的炎症反应最为显著。通过GO分析，进一步揭示了这些细胞类型在TBI中的功能变化，如星形胶质细胞和小胶质细胞在炎症反应中的关键作用。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。

《循环cfDNA甲基化模式揭示肝移植后移植物损伤的细胞来源》 美国华盛顿乔治敦大学团队在《Nature Communications》（IF=15.7）发表研究，通过cfDNA全基因组甲基化测序（cfWGBS）分析44例肝移植患者的130份血样，首次实现非侵入性监测移植损伤的细胞来源。研究建立包含476种细胞甲基化组的参考图谱，发现肝细胞特异性低甲基化区域与染色质开放性、转录因子结合位点高度重合。结果显示：术后肝细胞/胆管上皮细胞cfDNA持续升高预示早期移植物损伤，且甲基化特征可区分排斥反应、缺血损伤等不

这一成果为癌症等疾病的诊断提供了新的潜在生物标志物检测手段。回顾2025年H1，易基因科技在表观遗传学研究领域的专业技术服务助力客户取得了令人瞩目的成果，这些成果不仅在学术上具有重要意义，还为相关疾病的诊断、治疗以及生物对环境变化的响应研究提供了新的思路和方法。通过协同应用多种组学技术，如WGBS、ChIP-seq、RNA-seq、微生物组学、蛋白质组学等，研究人员能够从多个层面系统性地揭示生物和病理过程中的表观遗传调控机制，发现新的调控因子和信号通路，为疾病机制研究和药物研发提供更全面、深入的理解。

该研究以模式生物海洋硅藻Phaeodactylum tricornutum（原核藻类，P. tricornutum）对象，置于热胁迫（25℃，对照组为20℃）下400天（约400代），运用多组学分析方法（包括转录组学、基因组学和表观遗传学）揭示了海洋硅藻适应长期海洋变暖（Ocean Warming, OW）的调控机制。研究发现，海洋硅藻通过资源分配权衡（如光合作用、氮代谢、核糖体合成与翻译、碳代谢和热激响应的调控）以及表观遗传调控（特别是组蛋白修饰H3K27me3对转座元件的调控）以响应长期热胁迫。

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。在染色体分布上，DPR患者HSCs和MKPs的各染色体上均呈现出相对高甲基化状态，且HSCs相比MKPs存在更多的高甲基化区域，但在DPR患者中，巨核细胞调控基因在HSCs和MKPs之间的甲基化差异并不明显。

微量WGBS技术的应用不仅为研究哺乳动物胚胎发育的表观遗传调控机制提供了新的工具，也为今后类似的研究提供了重要的参考。研究基于微量WGBS技术在单碱基分辨率下检测精子和卵子的全基因组甲基化状态，分析结果表明，在负鼠的精子和卵子中发现了差异甲基化区域（DMRs），这些区域在胚胎发育过程中表现出不同的命运。基于微量WGBS技术在单碱基分辨率下检测非活性X染色体（Xi）的甲基化状态，分析结果揭示了在负鼠中，非活性X染色体（Xi）在胚胎发育过程中逐渐变得低甲基化，这与真兽类中Xi的高甲基化状态不同。

研究以红色糖多孢菌（Saccharopolyspora erythraea，S. erythraea）为模型，揭示AcP通过乙酰化修饰影响两种关键蛋白：二腺苷酸环化酶（Diadenylate Cyclase, DisA）和其转录抑制因子DasR，从而调控c-di-AMP合成与降解，维持细胞内c-di-AMP稳态。图像放大倍数为×5000。此外，ChIP-seq数据还揭示了AcP依赖的乙酰化如何通过影响DasR的DNA结合能力来调控c-di-AMP合成，为研究c-di-AMP稳态的分子机制提供重要依据。

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。近年来，肠道疾病（如炎症性肠病、结直肠癌等）的全球发病率持续攀升，已成为威胁公共健康的重大挑战。这类复杂疾病的致病机制涉及多因素交互作用，传统治疗手段因难以精准调控宿主反应而面临瓶颈。值得注意的是，肠道菌群作为肠道微生态的核心调控者，其与宿主表观遗传修饰的互作正逐渐成为解析肠道疾病发病机制的关键突破口。西南大学动物科学技术学院夏耀耀研究员、赵轩副教授、李家维副教授团队合作的最新综述系统梳理了肠道菌群与宿主表观遗传修饰的双向调控网络及其在肠道疾病中

上海交大团队揭示NSD2调控牛磺酸生物合成维持肠道屏障稳态的新机制。研究发现IBD患者和小鼠模型中组蛋白甲基转移酶NSD2表达降低，其缺失通过减少H3K36me2修饰抑制FMO基因表达，导致牛磺酸合成减少，加剧肠道炎症和屏障破坏。补充牛磺酸可显著缓解症状，表明NSD2-H3K36me2-FMO-牛磺酸轴是IBD治疗新靶点。研究采用ChIP-seq、RNA-seq等技术，发表于《Clinical and Translational Medicine》（IF=7.9）。

同时，RNA m5C甲基化增强那些调节线粒体功能基因的RNA稳定性。当小鼠的DNMT1 RFTS结构域发生突变时，会引发异常的DNMT1-RNA相互作用，并显著提高部分代谢基因的m5C RNA甲基化和RNA稳定性。总体而言，本研究结果揭示了DNMT1在调节DNA和RNA甲基化中的双重作用，并进一步调节了线粒体功能，为DNMT1突变诱导的神经退行性疾病的发病机制提供了新见解。研究发现，突变小鼠的线粒体呼吸功能下降，ATP合成减少，氧化应激增加，这些变化与代谢基因的RNA甲基化和稳定性异常相关。

在32周龄的SAHH+/-小鼠中，观察到血浆SAH水平升高，SAM/SAH比值降低，并表现出血管衰老迹象，包括脉搏波速度（PWV）增加、内皮依赖性舒张功能受损以及主动脉中衰老相关β-半乳糖苷酶（SA β-gal）染色增加。在SAHH+/-APOE-/-小鼠中，主动脉中SA β-gal染色和油红O染色的阳性面积增加，表明血管衰老和动脉粥样硬化加剧。在SAHH抑制的HUVECs中，通过靶向DRP1基因启动子区域的亚硫酸盐测序（Target-BS）分析结果表明，启动子区域的甲基化水平降低，与转录激活相关。

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。

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。

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