DNA 甲基化是血管健康的关键调节因子

表观遗传修饰 DNA 甲基化、RNA 甲基化组蛋白修饰,是基因表达和转录的重要调节因子。这些变化在塑造细胞行为中起着关键作用,可以显着影响各种疾病的发生和发展,包括癌症和血管疾病。然而,尽管它们很重要,但驱动疾病发展的确切表观遗传机制仍未完全了解。

DNA 甲基化的重要性

在这些修饰中,DNA 甲基化是研究最广泛的。它是调节基因表达而不改变潜在 DNA 序列的关键调节机制。通过将甲基添加到特定的 DNA 区域,这个过程可以沉默或激活基因,从而显着影响细胞功能。DNA 甲基化模式的破坏会导致不适当的基因表达,这与各种疾病的发展和进展有关。因此,了解 DNA 甲基化的细微差别对于解开控制健康和疾病的复杂生物学机制至关重要。

 

DNA 甲基化研究

 

代谢酶作为表观遗传调节剂

新兴研究表明,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 (G6PD) 等代谢酶在表观遗传景观中起着重要作用。G6PD 是磷酸戊糖途径中的一种关键酶,对细胞代谢和 NADPH 的产生至关重要,NADPH 是各种生化反应的关键辅助因子。除了其代谢功能外,G6PD 作为表观遗传调控的潜在调节剂也受到了关注。G6PD 活性的改变会影响关键代谢物的水平,进而影响各种表观遗传修饰因子的活性,特别是 DNA 甲基转移酶 (DNMT) 和 10-11 易位 (TET) 酶。这些酶对于维持适当的基因表达至关重要,它们的失调会导致疾病进展。

探索 G6PD 对 DNA 甲基化的影响

最近发表在《国际分子科学杂志》上的一项研究探讨了 G6PD 基因的特定变体(称为 G6PDS188F)如何影响血管组织中的 DNA 甲基化。发现这种地中海变体在塑造表观遗传修饰中起着重要作用,与标准遗传图谱相比,导致更健康的血管特征。研究表明,抑制高血压模型大鼠的 G6PD 导致参与血管功能的关键基因的表达发生显着变化。

主动脉中 5-hmC 和 H19-ICR 甲基化的变化
图 4.主动脉中 5-hmC 和 H19-ICR 甲基化的变化:在 G6PDS188F 大鼠的主动脉中,整体甲基化分析显示 (A) 5-mC 含量保持不变,而 (B) 与 WT 大鼠相比,5-hmC 含量增加。(C) MeDIP 测定显示相对于 WT 大鼠,G6PDS188F 主动脉中 H19-ICR 序列的甲基化降低。

应用表观遗传学研究工具

为了阐明 G6PD 在调节 DNA 甲基化中的作用,研究人员使用了 EpigenTek 的几种流行的商业试剂盒。他们收集了雄性地中海G6PDS188F变异大鼠及其野生型同窝大鼠的组织样本,以分析主动脉组织中的 DNA 甲基化。使用 EpigenTek 的 EpiQuik 核提取试剂盒(货号 # OP-0002)制备细胞核提取物,这有助于从血管组织中有效分离表观遗传修饰物。 使用 EpigenTek 的 MethylFlash ELISA Easy 试剂盒(货号 #s P-1030 和 P-1032)定量 5-甲基胞嘧啶 (5mC) 和 5-羟甲基胞嘧啶 (5hmC) DNA 甲基化的全球水平。此外,分别使用 EpiQuik DNMT 活性/抑制测定 Ultra 试剂盒(货号 # P-3009)和表观酶 5mC-羟化酶 TET 活性试剂盒(货号 # P-3086)测量 DNMT 和 TET 酶活性。为了评估总体 DNA 甲基化状态,使用 EpigenTek 的 EpiQuik 组织 MeDIP 试剂盒(货号 # P-2020)进行甲基化 DNA 免疫沉淀 (MeDIP)。

产品推荐:

产品名称 货号 规格
EpiQuik 核提取试剂盒 OP-0002-1 100 Extractions
MethylFlash 整体 DNA 甲基化 (5-mC) ELISA Easy 试剂盒(比色法)
MethylFlash 全球 DNA 羟甲基化 (5-hmC) ELISA Easy 试剂盒(比色法)
P-1030-48
P-1032-48
48 reactions\96 reactions
EpiQuik DNMT 活性/抑制测定 Ultra 试剂盒 P-3009-48 48 assays\96 assays
表观酶 5mC-羟化酶 TET 活性试剂盒 P-3086-48 48 assays\96 assays
EpigenTek 的 EpiQuik 组织 MeDIP 试剂盒 P-2020-24 24 reactions\48 reactions

主要发现和影响

研究结果表明,G6PDS188F 变体与低甲基化以及与线粒体代谢和血管健康相关的基因上调有关。这表明该变体可能通过增强与血管功能相关的基因表达,同时下调炎症相关基因来促进更健康的血管特征。 这些结果强调了探索代谢-表观遗传关系以提高我们对血管健康的理解的重要性。通过检查 G6PD 变异如何影响 DNA 甲基化,研究人员可以揭示驱动疾病进展的机制,并确定针对血管健康的潜在靶向干预措施。了解代谢因子和 DNA 甲基化之间的相互作用,尤其是在艾美捷提供的EpigenTek 创新工具的帮助下,可能会带来预防和治疗血管疾病的新策略,这凸显了在该领域进一步研究的迫切需求。

增强您的 DNA 甲基化研究

对于希望加强 DNA 甲基化研究或其他表观遗传学研究的研究人员,艾美捷为您提供EpigenTek 提供完整的解决方案,以满足您的需求。EpigenTek研究用户友好型试剂盒,以及精选的表观遗传学抗体和相关工具,为您提供成功研究所需的必要资源。凭借我们的产品保证和专门的技术支持,您可以放心地进行研究。请随时联系艾美捷科技,以获得表观遗传学研究方面的帮助。

 

来源:

Signoretti, C.; Gupte, S.A. G6PD Orchestrates Genome-Wide DNA Methylation and Gene Expression in the Vascular Wall. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 16727. https://www.mdpi.com/1422-0067/24/23/16727

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