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Nishino K Hattori N Sato S Arai Y Tanaka S Nagy A Shiota K 《The Journal of reproduction and development》2011,57(5):586-593
The Sry (sex determining region on Y chromosome) gene is a master gene for sex determination. We previously reported that the Sry gene has tissue-dependent and differentially methylated regions (T-DMRs) by analyzing the DNA methylation states at CpG sites in the promoter regions. In this study, we found unique non-CpG methylation at the internal cytosine in the 5'-CCTGG-3' pentanucleotide sequence in the Sry T-DMR. This non-CpG methylation was detected in four mouse strains (ICR, BALB/c, DBA2 and C3H), but not in two strains (C57BL/6 and 129S1), suggesting that the CCTGG methylation is tentative and unstable. Interestingly, this CCTGG methylation was associated with demethylation of the CpG sites in the Sry T-DMR in the developmental process. A methylation-mediated promoter assay showed that the CCTGG methylation promotes gene expression. Our finding shows that non-CpG methylation has unique characteristic and is still conserved in mammals. 相似文献
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Sato S Maeda C Hattori N Yagi S Tanaka S Shiota K 《The Journal of reproduction and development》2011,57(4):526-533
The Gsg2 (Haspin) gene encodes a serine/threonine protein kinase and is predominantly expressed in haploid germ cells. In proliferating somatic cells, Gsg2 is shown to be expressed weakly but plays an essential role in mitosis. Although the Gsg2 minimal promoter recognized by the spermatogenic cell-specific nuclear factor(s) has been found, to date, the molecular mechanism that differentially controls Gsg2 expression levels in germ and somatic cells remains to be sufficiently clarified. In this study, we analyzed the DNA methylation status of the upstream region containing the Gsg2 promoter. We found a tissue-dependent and differentially methylated region (T-DMR) upstream (-641 to -517) of the authentic promoter that is hypomethylated in germ cells but hypermethylated in other somatic tissues. Profiling of Gsg2 expression and DNA methylation status at the T-DMR in spermatogenic cells indicated that the hypomethylation of the T-DMR is maintained during spermatogenesis. Using the reporter assay, we also demonstrated that DNA methylation at the T-DMR of Gsg2 reduced the promoter activity by 60-80%, but did not fully suppress it. Therefore, the T-DMR functions as a modulator in a DNA methylation-dependent manner. In conclusion, Gsg2 is under epigenetic control. 相似文献
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DNA甲基化调控牛AQP1基因的胎盘特异性印记 总被引：1，自引：1，他引：0
为揭示牛AQP1（aquaporin 1）基因在不同组织及胎盘中的印记状态，以及DNA甲基化修饰在印记中的调控机制，本研究采用基于SNP的PCR产物直接测序的方法，对32头健康雌性成年荷斯坦奶牛心组织及15个自然分娩后的胎盘试验样本进行检测，确定了5头杂合子个体牛和3个杂合子胎盘，对其组织（心、肝、脾、肺、肾、肌肉和脂肪）和胎盘进行AQP1等位基因表达分析及印记状态分析，利用亚硫酸氢盐测序法分析AQP1基因位于启动子和第一个外显子区的CpG岛在牛心、肝组织、2个胎盘和对应精子中的DNA甲基化状态。结果发现，在杂合子牛被检测的7个组织中，AQP1基因呈现双等位基因表达；而在胎盘中，AQP1基因为单等位基因表达。通过分析杂合子胎盘对应的亲本基因型，发现AQP1基因为母源等位基因表达，即父源印记。进一步比较分析AQP1基因启动子区CpG岛在牛组织、胎盘及对应精子中的甲基化状态，在双等位基因表达的心脏、肝脏组织中，该区域未发现差异甲基化区（differentially methylated regions，DMR）；而在单等位基因表达的胎盘中，存在差异甲基化区，同时父源等位基因精子中为重甲基化状态。以上结果说明，牛AQP1基因为胎盘特异性单等位基因表达的父源印记基因，且AQP1基因位于启动子和第一个外显子区的CpG岛甲基化修饰参与调控牛胎盘的印记表达；在被检测的组织中为双等位基因表达。 相似文献
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为探究解偶联蛋白3（uncoupling protein 3,UCP3）基因在巴马猪和藏猪皮下脂肪组织中的表达和甲基化水平,试验采用实时荧光定量PCR技术检测UCP3基因在巴马猪和藏猪皮下脂肪组织中的mRNA表达水平;针对猪UCP3基因启动子区域（-3 580~+920 bp）,利用在线软件MethPrimer对该区域进行CpG岛预测,并采用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）检测其甲基化水平,探究UCP3基因甲基化水平在巴马猪和藏猪中的差异。结果显示,巴马猪皮下脂肪组织UCP3基因表达量显著高于藏猪（P<0.05）;在UCP3基因启动子区预测到3个CpG甲基化岛,分别是CpG island1（-3 171~-2 928 bp）、CpG island2（-154~-2 bp）和CpG island3（+648~+806 bp）,其中CpG island1和CpG island3的甲基化水平在巴马猪和藏猪中差异较小,而藏猪CpG island2的甲基化水平（42.61%）高于巴马猪（24.49%）。本研究绘制了2个猪种CpG island2甲基化水平的黑白点图,其中CpG位点为4、8、9、10、11、12、15,藏猪甲基化频率分别比巴马猪高28.26%、17.39%、26.09%、26.09%、26.09%、23.91%和34.78%。在CpG island2处预测到3个转录因子结合位点（SP2、PPARγ和EGR1）。结果表明,巴马猪和藏猪皮下脂肪组织中UCP3基因mRNA水平的表达差异可能是由于CpG island2的甲基化水平不同所导致,藏猪DNA甲基化水平在一定程度上阻碍了转录因子与启动子调控区域的结合,从而抑制了UCP3基因的表达。 相似文献
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试验旨在获得鸡热休克蛋白90α(HSP90AA1)基因序列并分析其基因结构和相关遗传变异,检测HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化状态,初步探索HSP90AA1基因在肌肉组织生长发育中的作用。以文昌鸡和北京油鸡为试验材料,利用PCR扩增鸡HSP90AA1基因组序列;通过基因测序寻找该基因中的单核苷酸多态性(SNP)位点;使用在线软件MethPrimer预测鸡HSP90AA1基因中CpG岛的位置;应用MassArray质谱法检测鸡胸肌中HSP90AA1基因启动子区CpG岛的甲基化水平,比较分析文昌鸡和北京油鸡HSP90AA1基因的甲基化差异。结果显示,在鸡HSP90AA1基因组中共发现7个SNPs位点,分别位于启动子区(A-189G,C-109T)、第1外显子(A+6G)、第2外显子(C+343T)、第2内含子(A+634G、A+836G)和第7内含子(A+3449G);鸡HSP90AA1基因包含10个外显子和9个内含子,其启动子区存在1个CpG岛,位于-1 802～-469bp处;在HSP90AA1基因启动子区共检测了42个CpG位点的甲基化水平,文昌鸡和北京油鸡中分别有9个(CpG_16.17.18、CpG_21.22.23、CpG_32.33和CpG_57)和4个CpG位点(CpG_1、CpG_5.6和CpG_57)在胸肌生长发育过程中发生甲基化改变。结果表明,文昌鸡与北京油鸡HSP90AA1基因序列信息和启动子区CpG岛的甲基化水平不同,这可能导致两种鸡对于应激反应具有不同的耐受程度。以上试验结果将为文昌鸡和北京油鸡生长发育规律、系统选育等方面的研究提供表观遗传学依据。 相似文献
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本研究旨在分析ITGB2基因在苏博美利奴羊不同细度皮肤组织中的DNA甲基化和mRNA表达水平。以苏博美利奴羊周岁母羊为试验动物,以不同细度的皮肤组织样为试验样本,对ITGB2基因（GenBank登录号：NC_040252.1）启动子区CpG岛进行预测并设计BSP引物,并对ITGB2基因（GenBank登录号：NM_001009485.1）、GAPDH基因（GenBank登录号：NM_001190390.1）mRNA序列设计引物,采用重亚硫酸盐测序法（BSP法）进行扩增纯化后将其连接pMD19-T载体,转化JM109细胞过夜培养,形成单菌落,筛选阳性克隆菌进行测序,对所获序列进行分析,分析ITGB2基因启动子区CpG岛在周岁母羊皮肤组织的甲基化模式,并运用实时荧光定量PCR检测ITGB2基因在苏博美利奴羊不同细度皮肤组织中的mRNA表达水平。结果显示,极细组苏博美利奴羊CpG岛甲基化率（94.29%）高于极粗组苏博美利奴羊的CpG岛甲基化率（87.62%）,其中,极细组苏博美利奴羊CpG2、CpG3、CpG4、CpG7甲基化率（100%、100%、100%和80.00%）均高于极粗组（86.67%、93.33%、80.00%和73.33%）;ITGB2基因在苏博美利奴羊极粗皮肤组织中的表达量极显著高于极细皮肤组织的表达量（P < 0.01）,且ITGB2基因的DNA甲基化水平与mRNA表达量呈明显负相关。研究表明,DNA甲基化对皮肤生长发育有一定作用,可作为一个候选的表观遗传标记用于苏博美利奴羊。 相似文献
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Petra Giannini Martin Braunschweig 《Zeitschrift für Tierzüchtung und Züchtungsbiologie》2009,126(6):475-479
DNA methylation patterns at the IGF2‐H19 locus were investigated in sperm DNA from Swiss Landrace (SL) and Swiss Large White (LW) boars. The putative IGF2 differentially methylated regions (DMR) 0, 1 and 2, a quantitative trait nucleotide (QTN) region in the intron 3 and a CpG island in the intron 4 of the IGF2 gene as well as three regions around porcine CTCF binding sites within the H19 differentially methylated domain (DMD) were selected for the DNA methylation analysis. In both breeds putative IGF2 DMR0, 1, 2 and H19 DMD were hypermethylated. Significant differences in DNA methylation content were found between the two breeds in the two DMD regions proximal to the H19 gene. The IGF2 QTN region and the CpG island in the IGF2 intron 4 were hypomethylated in sperm DNA of both breeds. The methylation analysis revealed significantly more methylated CpG sites in the intron 4 of sperm from the LW breed than in that from SL. No difference was found in global DNA methylation between the two breeds. These results indicate differences in DNA methylation patterns between breeds and it remains to be established whether variation in DNA methylation patterns impacts on phenotypic traits. 相似文献
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为揭示猪肌分化因子(myogenic differentiation 1,MyoD1)基因启动子区多态性,本试验分别以野猪×从江香猪二元杂交猪、杜×长×大外三元杂交猪及贵州宗地花猪为研究对象,采用DNA池和直接测序技术,筛选MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区SNP位点,利用生物信息学软件预测SNP位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果表明,在MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区筛查到3个SNPs位点,分别为A-39G、T+150C和C+227G;生物信息学软件预测发现,A-39G位点附近出现重要转录因子结合位点消失和新位点生成;CpGIslandsearcher软件分析得到多态位点突变前后CpG岛大小及GC含量发生改变,据此推测猪MyoD1基因5'UTR区域的A-39G位点对调控启动子功能元件有重要影响。 相似文献
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鸡脂肪组织TCF21基因启动子区DNA甲基化与其表达的关系 总被引：1，自引：1，他引：0
旨在研究鸡脂肪组织中TCF21基因启动子区DNA甲基化水平与其表达的关系。以东北农业大学高、低腹脂双向选择品系（简称高、低脂系）第24世代7周龄肉鸡为试验材料，利用RT-qPCR检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平；利用生物信息学和双荧光素酶报告系统分析TCF21基因启动子的结构与功能；利用Sequenom MassARRAY飞行质谱检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因启动子区CpG位点的甲基化水平；利用CpG甲基转移酶处理TCF21启动子报告基因质粒，分析DNA甲基化对TCF21基因启动子活性的影响。结果显示，高脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平极显著高于低脂系（P<0.001）；TCF21基因的启动子区存在40个CpG位点，且在启动子的近端和远端均有分布，但不存在CpG岛；将TCF21基因的启动子划分为5个功能区域，分别为R1区域（-2 000~-1 500 bp）、R2区域（-1 500~-1 000 bp）、R3区域（-1 000~-500 bp）、R4区域（-500~-200 bp）和Core区域（-200~-100 bp）；高脂系R2、R3和R2+R3区域的DNA甲基化水平显著或极显著高于低脂系（P<0.05或P<0.001）；R2、R3、R2+R3区域的DNA甲基化水平与TCF21基因mRNA表达水平呈显著正相关（R2区域：r=0.438，P<0.05；R3区域：r=0.371，P<0.05；R2+R3区域：r=0.489，P<0.05）；R2区域的DNA甲基化显著抑制其转录活性（P<0.05）。综上所述，TCF21基因在高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中的表达水平主要与其启动子R2区域的DNA甲基化水平有关。 相似文献
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试验旨在检测5-羟色胺-N-乙酰基转移酶（AANAT）基因在绵羊休情季节和繁殖季节（卵泡期和黄体期）卵巢组织中的转录差异,并分析转录差异是否由DNA甲基化修饰程度改变所导致。试验采用自然环境条件和饲养管理一致,且体重差异在0.5 kg范围内的空怀母滩羊作为试验动物,采集其休情期、卵泡期和黄体期（每个时期3只）的卵巢组织,采用SYBR染料法进行实时荧光定量PCR检测AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢组织中的转录水平。随后针对转录水平有差异的两个时期（休情期和卵泡期）的样本,利用MethPrimer 2.0在线软件预测AANAT基因启动子区和第一外显子区的CpG岛;用重亚硫酸盐测序法（BSP法）检测AANAT基因启动子区及第一外显子区的甲基化程度。试验结果显示,滩羊休情期卵巢组织中AANAT基因转录水平显著低于卵泡期的AANAT基因转录水平（P<0.05）,休情期与黄体期滩羊卵巢组织中AANAT基因的转录水平差异不显著（P>0.05）。滩羊卵巢组织中AANAT基因启动子区上存在着一个长度为173 bp的CpG岛,第一外显子区存在着一个长度为118 bp的CG岛。然而,两个甲基化岛区内的单个CpG位点甲基化程度在滩羊休情期和卵泡期之间均不存在显著差异,暗示AANAT基因的表达受甲基化修饰外的因素调控。本研究结果可为进一步探讨AANAT基因在季节性发情和卵泡成熟中的功能提供参考资料。 相似文献
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本研究旨在通过比对PolyI：C和Aza-CdR转染猪肾细胞后全基因组差异甲基化峰的分布特征，进而筛选Gene Ontology （GO）特有的差异甲基化基因，分析差异甲基化区域。首先，基于MeDIP-chip技术，采用猪385 K全基因组启动子和CpG岛甲基化芯片，分析3组试验材料（病毒模拟物Poly I：C转染的猪PK15细胞、甲基化酶抑制剂Aza-CdR转染的PK15细胞、无处理的mock细胞），通过Peak DM Value和Peak Score值获得试验组间显著性富集的差异甲基化峰；其次，对差异甲基化基因进行GO注释，筛选差异甲基化区域和差异甲基化基因。最终结合Bisulfite克隆测序和mRNA荧光定量表达试验验证差异甲基化区域DMR。试验初步揭示猪肾细胞全基因组DNA甲基化主要分布于5'调控区域。试验在组间比较后，特别是在P vs.C和A vs.C比较中发现DNA甲基化在基因组上的分布特征与CpG岛密度与距离TSS的位置有关，而在近启动子区域（0―+200 bp） DNA甲基化显著影响基因的表达。Poly I：C对PK15作用使得TSS附近200 bp （-200―+500 bp）低甲基化启动子增多，说明Poly I：C与Aza-CdR的作用相似，均具有潜在的去甲基化作用，特别是位于猪14号染色体上BNIP3L基因的10459946―10460615 bp区段共有669 bp Peak Length CG位点发生去甲基化。研究揭示，PolyI：C和Aza-CdR并不是对猪所有基因具有去甲基化作用，主要针对特有基因的特有启动子，证明这些特有启动子的CpG岛对Poly I：C和Aza-CdR具有特别的敏感性。 相似文献
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鸡繁殖性能近交衰退是地方鸡遗传资源活体保种过程中面临的重要问题之一,本研究旨在探讨全基因组CpG岛（CpG island,CGI）区DNA甲基化在鸡繁殖性能近交衰退中的作用。分别从狼山鸡高近交组和低近交组中各选取健康母鸡3只,即试验分2个组,每组3个重复,然后采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术,检测分析两组个体性腺轴组织（包括卵巢和下丘脑）全基因组DNA甲基化差异,筛选差异甲基化区域（DMRs）,并对CpG岛区差异甲基化基因进行功能注释和富集分析。结果表明,狼山鸡高近交组和低近交组比较,其卵巢和下丘脑基因组整体甲基化水平均不存在显著差异（P>0.05）;高、低近交组间差异甲基化区域检测发现,下丘脑和卵巢中分别检测到5 948和4 593个差异甲基化区域,其中1 798和995个差异甲基化区域位于基因组CpG岛区,分别注释到1 020和552个基因;下丘脑中,这些CpG岛区差异甲基化基因显著富集在信号转导、神经系统发育、生殖系统发育和卵母细胞成熟调控等繁殖相关的GO条目,以及转化生长因子β信号通路、乙型肝炎、脂肪酸代谢、胰岛素信号通路等19条KEGG信号通路（P<0.05）;卵巢中,CpG岛区差异甲基化基因显著富集于12条信号通路（P<0.05）,包括慢性骨髓白血病、流感A、精氨酸和脯氨酸代谢、粘着连接等,一些与卵子发育和性激素分泌相关的信号通路也被富集到,如黄体酮介导的卵母细胞成熟、卵母细胞减数分裂、GnRH信号通路、雌激素信号通路等,其中包含CDC27、ADCY8、AKT3等10个差异甲基化基因。因此,本研究在狼山鸡高、低近交组间检测到了大量差异甲基化区域,并发现大量差异甲基化基因与繁殖性状相关,推测这些基因CpG岛区DNA甲基化可能在狼山鸡繁殖性能近交衰退调控中发挥重要作用,研究结果为进一步深入探索鸡繁殖性能近交衰退调控机制奠定了基础,为物种资源保护和家禽育种工作提供了理论参考依据。 相似文献
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试验旨在检测5-羟色胺-N-乙酰基转移酶(AANAT)基因在绵羊休情季节和繁殖季节(卵泡期和黄体期)卵巢组织中的转录差异,并分析转录差异是否由DNA甲基化修饰程度改变所导致。试验采用自然环境条件和饲养管理一致,且体重差异在0.5 kg范围内的空怀母滩羊作为试验动物,采集其休情期、卵泡期和黄体期(每个时期3只)的卵巢组织,采用SYBR染料法进行实时荧光定量PCR检测AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢组织中的转录水平。随后针对转录水平有差异的两个时期(休情期和卵泡期)的样本,利用MethPrimer 2.0在线软件预测AANAT基因启动子区和第一外显子区的CpG岛;用重亚硫酸盐测序法(BSP法)检测AANAT基因启动子区及第一外显子区的甲基化程度。试验结果显示,滩羊休情期卵巢组织中AANAT基因转录水平显著低于卵泡期的AANAT基因转录水平(P<0.05),休情期与黄体期滩羊卵巢组织中AANAT基因的转录水平差异不显著(P>0.05)。滩羊卵巢组织中AANAT基因启动子区上存在着一个长度为173 bp的CpG岛,第一外显子区存在着一个长度为118 bp的CG岛。然而,两个甲基化岛区内的单个CpG位点甲基化程度在滩羊休情期和卵泡期之间均不存在显著差异,暗示AANAT基因的表达受甲基化修饰外的因素调控。本研究结果可为进一步探讨AANAT基因在季节性发情和卵泡成熟中的功能提供参考资料。 相似文献
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Aki Fujiwara-Igarashi Yuko Goto-KoshinoHiroyuki Mochizuki Masahiko SatoYasuhito Fujino Koichi OhnoHajime Tsujimoto 《Research in veterinary science》2014
To investigate the epigenetic regulation of the p16 gene in canine lymphoid tumor cells, its methylation status was examined in four canine lymphoid tumor cell lines. In three canine lymphoid tumor cell lines (CLBL-1, GL-1, and UL-1) with low-level p16 mRNA expression, 20 CpG sites in the promoter region of p16 gene were consistently methylated although all of the CpG sites were not methylated in another cell line (CL-1) and normal lymph node cells. The expression level of p16 mRNA in these three cell lines was restored after cultivation in the presence of a methylation inhibitor, 5-Aza-2′-deoxycitidine, indicating inactivation of p16 gene via hypermethylation. This study revealed the inactivation of p16 gene through hypermethylation of its CpG island in a fraction of canine lymphoid tumor cells. 相似文献