胞外5'-AMP 信号调控的DNA修饰机制及其生物学意义

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31071130
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    35.0万
  • 负责人：
    张建法
  • 依托单位：
    南京理工大学
  • 学科分类：
    C0601.遗传物质结构与功能
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

环境因素影响胞外核苷酸5'-AMP水平的变化并调控基因的表达和生理病理反应，与5'-AMP诱导的基因组DNA甲基化水平的动态变化相关。本课题将首先分析5'-AMP信号诱导的基因组DNA甲基化的节律变化规律，并通过生物节律基因敲除小鼠加以验证；利用5'-AMP诱导的脂肪代谢基因mClps表达的分子模型，系统地研究5'-AMP调控的DNA甲基化信号的分子机制；对5'-AMP处理的小鼠的肝组织的基因组进行DNA甲基化谱式分析，分析可能存在的5'-AMP 甲基化敏感的基因群。以此为基础，研究肝组织的损伤引起的胞外５'-AMP的变化，以及这种变化可能对肝脏的DNA甲基化水平的动态变化的调节；阐明5'-AMP调控的DNA 甲基化水平变化和肝细胞组织再生相关基因表达的关系。本研究将丰富环境因素对DNA甲基化动态变化的影响机制的认识。

结项摘要

基因组信息编码不仅通过DNA序列也通过表观遗传修饰。DNA甲基化是一种在哺乳动物的表观遗传修饰。在哺乳动物细胞中，DNA甲基化是由DNA甲基转移酶介导，将甲基S-腺苷甲硫氨酸中的甲基转移到DNA中的胞嘧啶C5位置。胞嘧啶甲基化联系各种生物的生长和发育过程，如基因启动或沉默，染色体失活和基因的组织特异性调节。环境因素影响胞外核苷酸5'-AMP水平的变化，并调控基因的表达和生理病理反应，该过程与5'-AMP诱导的基因组DNA甲基化水平的动态变化相关。本课题首先研究了基因组DNA甲基化的节律变化规律，发现典型的重复序列具有每日的节律性变化; 引起基因组DNA每日变化的原因主要是生物钟基因调控DNA甲基化转移酶3a(Dnmt3a), 而不是SAM/ SAH的变化;在生物节律基因Per1Per2双敲小鼠,所有的节律变化都消失; 环境中持续的5’-AMP供应会导致DNA甲基化水平的降低；瞬间的5'-AMP含量变化不会引起基因组DNA甲基化水平的变化，但是会影响DNA启动子部分组蛋白的甲基化水平，从而调控基因的表达；瞬间的5'-AMP含量变化还会调控 mRNA 的polyA中A的甲基化水平，影响mRNA的半衰期。我们的研究结果拓宽了对DNA和RNA甲基化动态变化的机制的认识，可能解释一些代谢疾病如糖尿病，肥胖等的发病机制。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The plasma 5 '-AMP acts as a potential upstream regulator of hyperglycemia in type 2 diabetic mice
血浆 5'-AMP 作为 2 型糖尿病小鼠高血糖的潜在上游调节剂
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    American Journal of Physiology - Endocrinology And Metabolism
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang; Ying;Wang; Zhongqiu;Zhao; Yue;Zhao; Ming;Wang; Shiming;Hua; Zichun;Zhang; Jianfa
  • 通讯作者：
    Jianfa
Endogenous A1 adenosine receptor protects mice from acute ethanol-induced hepatotoxicity
内源性 A1 腺苷受体保护小鼠免受急性乙醇诱导的肝毒性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Toxicology
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Ping Yang; Zhongqiu Wang; Yibei Zhana; Tao Wang
  • 通讯作者：
    Tao Wang
Loss of mPer2 increases plasma insulin levels by enhanced glucose-stimulated insulin secretion and impaired insulin clearance in mice
mPer2 缺失会通过增强小鼠葡萄糖刺激的胰岛素分泌和受损的胰岛素清除率来增加血浆胰岛素水平
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    FEBS Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Zhao; Yue;Zhang; Ying;Zhou; Mengyi;Wang; Shiming;Hua; Zichun;Zhang; Jianfa
  • 通讯作者：
    Jianfa
The mPlrp2 and mClps genes are involved in the hydrolysis of retinyl esters in the mouse liver
mPlrp2 和 mClps 基因参与小鼠肝脏中视黄酯的水解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    The Journal of Lipid Research
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Pang; Wenqiang;Zhang; Ying;Wang; Shiming;Jia; Aiqun;Dong; Wei;Cai; Chun;Hua; Zichun;Zhang; Jianfa
  • 通讯作者：
    Jianfa

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    XU Jian-lia

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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