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Nature破解百年争论:基因抵抗沉默新机制
2014-03-13 13:37:56
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成果公布在10月9日的Nature杂志上。研究人员指出,甲基化实际上能强制关闭基因表达,而最新发现的一种新型非编码RNA能特异性抑制DNA甲基化,从而启动某些肿瘤抑制因子的表达,因此这项研究将有助于治疗癌症等疾病。
领导这一研究的是哈佛干细胞研究所资深研究员Daniel Tenen,其研究组今年还曾发表文章,在最具侵袭性的肝癌中鉴别出了一个已知调控胚胎干细胞自我更新的基因,由此开始积极地寻找能够阻断其活性的药物。来自哈佛干细胞研究所(HSCI)的研究人员破解了一个百年以来的争论:DNA甲基化作用的出现是用于沉默基因表达,还是在甲基化出现前,基因就已经能通过其他方式被关闭了。
这一研究促成细胞记忆的主要机制之一是将一种化学基团——甲基团添加到DNA序列上,这一过程就称之为甲基化作用。DNA甲基化会导致基因关闭。基因表达中的这些可以遗传,但却并不直接书写在DNA序列上的改变就称之为表观遗传。
在这篇文章中,Tenen和他的同事发现在DNA转录到RNA的过程中,基因会产生一种被研究人员命名为“附加编码RNA(extracoding RNA,生物通译)”的物质,这些少量RNA会停留在细胞核内,并结合上DNMT1,阻断其甲基化能力,沉默基因。这种RNA的新功能将能被用作基因表达的开关,应用于临床治疗方面。
DNMT1也就是DNA甲基转移酶1(DNA methyl transferase 1),是DNA甲基化过程中的一种关键酶,能以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,将甲基转移到特定的碱基上。“我们这项研究证明了 extracoding RNA能保护基因不进行甲基化作用,这虽然只是在一个基因中得到证实,但很可能是一种通用机制”,Tenen说,“当我们通过各种途径关闭这种RNA时,基因就会进行甲基化。”
不过具有讽刺性意味的是,DNMT1长期以来被认为是一种DNA结合酶,因此这项研究发现它竟然能很好的与 extracoding RNA结合,这令人感到惊讶,Tenen解释说。“如果把extracoding RNA加入到细胞中去,实际上就抑制了DNMT1维持基因甲基化模式的能力,并且会导致一种基因选择性模式的去甲基化进程”,Tenen说,“有趣的是癌症和其他疾病的治疗方法之一,就是利用去甲基化试剂,因此这项研究将有助于直接进行基因特异性甲基化治疗。”
DNA甲基化往往与很多疾病中都有关,如在癌症中,癌细胞的抑癌基因就通过DNA甲基化而被抑制。这项研究发现一种与急性骨髓性白血病,肺癌和其他类型癌症都相关的抑癌基因CEBPA 的RNA能够结合上DNMT1,防止CEBPA 的甲基化。这提示研究人员引入这种RNA,也许就能够选择性的去甲基化某些基因,从而启动肿瘤抑制因子的表达。
参与这项研究的还有博士后Annalisa Di Ruscio,实验室工作人员Alexander Epalidze等人。
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缺乏维生素b2为什么会导致病症
化工资讯网(www.b2star.com)缺乏维生素b2为什么会导致病症呢?维生素b2作用大的超乎人们的想像,那么它的作用机理是什么呢?缺乏维生素b2为什么会导致各种病症呢?
缺乏维生素b2会出现溃疡
首先维生素b2是促进细胞生长的物质,当体内的维生素b2缺乏时新的细胞再生速度减缓,同时人体的粘膜和皮肤的构成也是维生素b2参与的,新的细胞无法生成便不能够顶替衰老的细胞,而衰老的细胞渐渐地凋亡,新的细胞还没有生成,这样便出现了缺口。细胞死亡了,所以这个地方的皮肤和粘膜随着细胞的不断凋亡出现了创面。消化道溃疡、胃溃疡、肠道溃疡、女性的宫颈糜烂以及器官表面的溃疡等其实都是由于缺乏维生素b2,无法生成新细胞而引起的。不及时补充维生素b2的话,创口会愈合得很慢,而且也会被细菌感染,产生其它的炎症,另外创面组织如果凸起严重,便会形成肿瘤。
缺乏维生素b2会出现肿胀、出血
这个原因和上述类似,维生素b2对血管壁细胞的生成起重要的作用,而维生素b2的缺乏使得毛细血管壁细胞不能够持续生成,而剩下的细胞还在一步一步地凋亡,这样一来本来就很薄的毛细血管壁变得越来越薄,轻者会导致血管凸起形成肿块,开始出现肿胀充血;重者最后会导致血管破裂,开始出血,如果在大脑的话就会形成脑溢血。
维生素b2导致各种病症的原因其实很简单,平时做好维生素b2的补充便不会出现大问题。
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维生素b2不可缺少及维生素b2的妙用
化工资讯网(www.b2star.com)维生素b2不可缺少及维生素b2的妙用:维生素b2又叫核黄素,是1933年美国科学家哥尔倍格从1000多公斤牛奶中的18毫克里面发现的,因为分子式上面有一个核糖醇而被命名为核黄素。
人体不可缺少维生素b2
这是一种人体不可缺少的营养物质,维生素b2不仅可以促进皮肤、毛发的生长,促进发育,增进视力,减轻眼部疲劳还有助于人体对铁的吸收。当人体摄入的维生素b2过少时,就会引发口腔溃疡、鼻孔炎症、舌头溃疡、咽囊炎、眼结膜炎等病症。不要过度的依赖药物,我们可以通过多吃一些富含维生素b2的食物来达到人体所需营养物质的平衡,例如动物肝脏、豆腐、蔬菜、鸡蛋、猪肉等等都是富含维生素b2的。
维生素b2在生活中的妙用
维生素b2除了可以防止人体产生炎症之外,在生活中还有的别的妙用,那就是用这种维生素片来驱蚊,常见的主要是两种方法。一种是直接在药店买一块钱一瓶的维生素b2片,一次服用1-2片,维生素b2篇进入人体后会迅速分解,在这个过程中维生素b2会产生令蚊虫远离的气味,从而达到驱蚊的效果。维生素b2是一种易溶于水的物质,所以吃多了的时候小便会发黄,但是对人体的副作用可以说是非常小,所以大家可以放心,况且补充维生素b2也是很有必要的。另一种就是直接涂抹在身上,首先将维生素b2片溶于水中,然后把这种溶液涂抹在四肢和裸露皮肤蚊虫便不敢靠近了。
多多了解一些和维生素b2,对人们的日常生活和健康都会有帮助。
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形成维生素b2的菌种有哪些
化工资讯网(www.b2star.com)形成维生素b2的菌种有哪些?维生素b2也就是核黄素了,其实这种人体必须得营养物质的初始原料是绿色淀粉,关于形成维生素b2菌种的问题生物学家们又有了新见解。
一般的研制核黄素的方法就是生物发酵法,合成维生素b2的主要是核黄素酸钠、核黄素四丁酸酯的各种衍生物衍。方法是通过菌的发酵,来提取核黄素,现在研究中有两种菌起主要作用,分别是阿氏假囊酵母菌和棉阿舒囊霉。
阿氏假囊酵母菌
在麦芽汁琼脂培养基上加入阿氏假囊酵母菌,菌类便开始繁殖,一段时间后就会形成核黄素衍生物,通过生物提取可以得到含有大量核黄素的真菌丝。当核黄素浓度高时通过物理学上的空泡效应对核黄素进行结晶,经过后续加工之后就形成了有价值的维生素b2了。
棉阿舒囊霉
经过不断地研究证明棉阿舒囊霉也是生产核黄素的一个重要菌种,使用棉阿舒囊霉在麦芽汁琼脂培养基进行培养。一开始只是一滴不起眼的菌液,放在适宜的温度和适宜的生物环境下,它便开始生长,当菌株生长到一定程度时加入到特定的液体培养基中继续培养,几天后便会生成核黄素了,当核黄素的产生进入高峰期的时候,用物理方法进行提取就可以了。
核黄素的生产至关重要,所以现在最重要的是有好的菌种才能够进行培养,越是上等的菌种产生的核黄素就会也多,也就可以生产更多的产维生素b2了。