老鼠,蚂蚁和惊人的图片:染色质和表观遗传学EMBO会议2017

BMC遗传学最近参加了染色质和表观遗传学EMBO会议在德国海德堡。每两年举行一次,它为研究人员提供了一个“枢纽”,以展示他们的作品并分享想法。这只是这个激动人心的四天活动的一些亮点

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染色质和表观遗传学EMBO会议是一年一度的事件,将涵盖染色质和表观遗传学研究最新进展的顶级演讲者聚集在一起。

会议手册的前封面是艾伦·沃尔夫(Alan Wolffe)博士(1959-2001)一位科学家在他的生命的最后三年中发表了许多有关表观遗传学的文章,包括DNA甲基化在调节正常状态和病理状态中基因表达中的作用,染色质重塑在转录抑制和激活中,以及疾病中基因不调节的分子机制,包括癌症和RETT综合征。

科学计划与相同的线条大致相同。它被组织成许多课程,即染色质调节,发育表观遗传学,制造和破坏异染色质,组蛋白修饰,RNA和代谢,转录和转录后调节,核结构,核结构和重塑染色质。

特别令人感兴趣的是关于表观遗传重编程和调节的一系列谈判,包括脊椎动物发育过程中的HOX基因调节,小鼠发育中的表观遗传重编程。

我个人最喜欢的是关于表观遗传调节对蚂蚁社会行为的作用,描述工作Roberto Bonasio博士和宾夕法尼亚大学的同事。

Pixabay

博纳西奥(Bonasio)解释了蚂蚁社会如何非常复杂,由单个基因组产生不同的群体(或种姓),并且具有不同的角色。每个种姓的外观(形态)都是不同的,并且具有不同的行为特征。雌性胚胎变成皇后或许多不同类型的工人蚂蚁之一。每个蚂蚁的发育道路是 - 惊人的 - 完全独立于其遗传构成。因此,每个蚂蚁种姓(其表型)之间的差异必须是由于表观遗传修饰所致(即不通过DNA序列的变化来解释)。

Bonasio的小组已经对蚂蚁物种进行了测序。Camponotus floridanus,获得全基因组DNA甲基化和染色质结构谱。与其他一些蚂蚁物种不同,Harpegnathos皇后可以用工人蚂蚁代替,然后发展皇后的行为和表型特征。这种独特的行为使研究人员能够研究表观遗传途径在调节大脑功能和行为中的作用。通过在从工人到皇后过渡之前,之中和之后获得Harpegnathos蚂蚁的基因表达谱神经肽已经确定,可以刺激工人的蚂蚁行为,例如在阻止过渡到女王身份的同时觅食。这是令人兴奋的,因为这是第一次神经肽,并且总体上的转录调节被证明在社会生物中的种姓决心和特定于种姓的行为中发挥作用。

正如预期的那样,会议的另一个主要亮点是两个主题演讲。

成像单细胞中基因组和转录组的3D组织

小王教授,哈佛大学介绍了一些超分辨率成像和多重成像荧光原位杂交(FISH)在她的实验室中开发的成像方法,这些方法产生了细胞核中染色质3D构象的高分辨率图像。她证明了在一系列精美的图像的帮助下,这些方法是如何使用的,例如,确认染色质被组织到称为TADS的大型接触域中(拓扑关联的域),但以与经典分形细胞模型在大长度上。

Merfish帮助绘制了复杂组织中RNA内部RNA的分布和不同的细胞类型。

单细胞转录组成像方法称为多路复用误差鱼(Merfish)还描述了Zhuang教授为该技术提供了许多应用,包括映射RNA内部细胞内部的分布以及复杂组织中不同的细胞类型。

表观遗传学和RETT综合征

会议上的最后一次演讲是阿德里安·伯德教授来自爱丁堡大学。RETT综合征是一种毁灭性的自闭症谱系障碍,会影响女儿的发展。在男性中很少见。一开始患者似乎正常,症状通常在2至3岁左右出现。

伯德教授发现了这种疾病的原因,即所谓的rett基因的突变MECP2。他解释说,MECP2蛋白与可以通过DNA甲基化化学改变的DNA位点结合,这对基因表达有影响。尽管确实存在其他假设,但人们认为MECP2蛋白的主要功能是以阻断转录的方式影响DNA甲基化。这得到了蛋白质的生化和遗传分析以及导致病情的基因的不同突变的数量。MECP2缺陷导致许多严重的神经系统疾病的发展,当然包括RETT综合征。

然而,演讲中最有趣的部分是使用小鼠作为模型的非常视觉示范,即该疾病在视频的帮助下可以治愈。

视频1显示了一种缺乏RETT综合征的MECP2缺陷小鼠。

(取自新科学家YouTube频道 - url https://www.youtube.com/watch?v=xhxu25ntgf4)

视频2显示了MECP2替代疗法后的同一只小鼠。

(取自新科学家YouTube频道 - URL https://www.youtube.com/watch?v=RVUQ5C9LS-4)

总的来说,我当然会向对该领域感兴趣的任何人推荐这次会议,我期待该计划在两年内。

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评论

亚历山大·尼尔森(Alexander Nelson)

您说,在您非常有趣的帖子的结尾处,‘但是,演讲中最有趣的部分是。。。该疾病可能借助视频可以治愈。”

你可以解释吗?

谢谢,

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