
表遗传学研究组
研究方向:
表遗传学(Epigenetics)是研究DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变,这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。表遗传学改变从以下三个层面上调控基因的表达。DNA序列共价结合一个修饰基团----DNA甲基化作用(DNA Methylation),使具有相同序列的等位基因处于不同的修饰状态,而产生不同的基因表达;组蛋白修饰通过特殊蛋白修饰或改变蛋白的构象实现对基因表达的调控;非编码区域通过某些机制实现对基因转录以及对基因转录后的RNA干扰而实现基因表达调控等。表遗传学研究包括染色质重塑(chromatin remodeling)、CpG 甲基化、X染色体失活(X inactive)、非编码RNA(non-coding RAN)调控等诸多方面,任何一方的异常都将影响染色质结构和基因表达,导致复杂综合征、多因素疾病以及癌症。大多数表遗传学的改变是可逆的,这为疾病的早期预防和早期治疗提供了乐观的前景。
肿瘤表遗传学机制的认识和研究,为探讨肿瘤的发病机理及分子基础,提供了新的方向。肿瘤中的表遗传改变主要包括全基因组普遍性低甲基化、个别基因的低甲基化和区域性CpG岛的高甲基化以及基因印记丢失(Loss of imprinting)等。大量的实验研究结果以及我们实验室在大肠癌中的研究结果均表明,DNA甲基化作用对肿瘤的形成有直接的作用。在不同类型肿瘤和不同肿瘤病例中,表遗传学的改变常常发生在遗传损害出现之前,且表遗传作用的出现经常为肿瘤自然发展历程中的早期事件。催化DNA甲基化作用的酶是DNA甲基转移酶(DNMTs)及其相互作用的调控因子。因此,探讨DNA甲基转移酶(DNMTs)在肿瘤中的作用,有望找到肿瘤早期诊断的表遗传学标志(Epigenetics maker)。鉴于表观遗传学多出现在遗传学改变之前,我们选择肝癌等消化道肿瘤作为研究对象,以催化甲基化作用的甲基转移酶作为切入点,结合了经典遗传学和表遗传学的观点,进一步探讨消化道肿瘤发生发展中基因表达调控的机制,对将来进一步应用于消化道肿瘤早期诊断有重要指导意义。从肿瘤发生表遗传机制着眼,研究肿瘤发生发展中印记基因印记丢失的现象及其可能的机制。
目前本课题组研究人员所做工作的主要内容
①确定DNMTs异常表达与肝癌发生发展的相关性。
②不同的DNMT在肝癌组织中的作用靶基因,及其对肝癌发生发展进程的影响,寻找DNMTs在肝癌发生中的作用途径。
③消化道肿瘤中基因组印记形成及丢失的机制的探讨。
④消化道肿瘤易感表遗传基因及易感人群的筛查。
⑤消化道肿瘤特异性早期诊断表遗传学标志物的筛查。
本课题组研究进展及取得成果:
①研究了DNMTs在肝癌组织及其正常对照组织中的表达水平与肝癌的临床分型及分期的关系。
②DNMT1、DNMT3A、DNMT3B基因分别沉默后,肝癌细胞系影响了一些肿瘤及发育相关基因的表达水平,并存在不同程度的甲基化状态的改变。
③DNMT1、DNMT3A、DNMT3B基因分别沉默后,对肝癌肿瘤细胞系的增殖能力有不同的影响。
④大肠癌及食道癌中存在印记基因的异常表达,且这种异常表达与印记丢失有关,而印记基因不同的DMR参与了肿瘤中印记丢失。
本课题组主要研究方法:
①甲基化特异性PCR (Methylation specific PCR)
②亚硫酸盐序列分析
③RNAi
④差减甲基化分析
⑤SNP
⑤组织及细胞免疫化学分析
⑥流式细胞仪技术
⑦实时荧光定量PCR技术
⑧肿瘤细胞培养及脂质体转染技术
课题组长简介
樊红
1990毕业于佳木斯大学医学院口腔系获医学学士学位。2002毕业于哈尔滨医科大学遗传学专业,获医学博士学位。2002.9-2004.10东南大学生物科学与医学工程系博士后。2006.9–2006.12德国马格德堡大学医学院高级访问。主要研究方向:肿瘤的遗传学和表遗传学机制的研究,肿瘤早期基因诊断的表遗传学标志物的筛选及其应用研究。先后承担国家自然科学基金项目1项;参与完成省部级课题1项;完成中国博士后基金1项,完成江苏省博士后基金1项。2006年获江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师。
研究梯队:
教师:樊红、赵主江
博士研究生:赵主江
硕士研究生:程欲超、权艳梅、成建、刘东声、张风、张淑红
本课题组日常负责人联系方式:
赵主江 025-83271314(83272504)-820
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