利用靶向代谢组学方法系统性研究生物样品中的表观遗传代谢组

发布时间：2022-02-15 07:34

　　目的:表观遗传相关代谢物（epigenetics related metabolites）是与表观遗传修饰相关的,在酶与非酶反应中直接的底物或辅因子,它们在表观遗传调控中决定了表观遗传修饰的方式与作用强度。我们把这些表观遗传相关代谢物的集合称作表观遗传代谢组（epigenetic metabolome）。研究发现在特定疾病状态下某些表观遗传代谢相关代谢物水平发生改变,补充或限制某些表观遗传相关代谢物能够影响疾病的发生进展,因此,表观遗传代谢组与疾病密切相关。目前对于表观遗传的研究注重于直接研究某一种单一修饰,受方法学的限制,尚未有研究专门从代谢的角度系统性地研究表观遗传相关代谢产物对表观遗传学的作用。代谢组学可从底物、辅因子的角度一次性评估多种修饰能否发生的可能性和修饰酶的活性。所以本实验的目的是基于高效液相色谱串联质谱法建立系统性的靶向代谢组学方法,用以测定生物样本中的表观遗传代谢组。方法:依据表观遗传修饰作用方式和相关的酶,我们整理了DNA和组蛋白甲基化、去甲基化,组蛋白乙酰化（及其他酰基化）、去乙酰化,O-连接的糖基化相关代谢物,共五类34种。根据化合物的结构与极性,将整理的表观... 

【文章来源】：天津医科大学天津市211工程院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

NAD+合成通路图

图 1.2 甲硫氨酸循环图谢组学研究表观遗传表观遗传调控与生物体生长发育和多种疾病密切相关，逐渐成为基因的研究热点。随着表观遗传研究的深入，对表观遗传修饰的各种研究开发出来，逐渐向高灵敏度，高通量或高特异性发展。目前对表观遗方法研究主要利用限制性内切酶、重亚硫酸盐（bisulfite）处理以及免定技术等对 DNA 甲基化，组蛋白修饰进行研究。这些方法不可避免的能对某一种表观遗传修饰或某单一位点进行直接测定，而不能在未知的情况下，从整体对表观遗传进行考察。代谢组学作为研究整体代谢的有效方法，逐渐在表观遗传研究中被开发利用起来。代谢组学是对一个生物系统的细胞在给定时间和条件下所有小分子代定性定量分析,从而定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和应答规律的科学[7]。代谢组学被定义为“生命系统对病理生理刺激或遗

图 2.1 NAD+合成代谢通路及辅酶 A 类代谢物氨基柱色谱图a 图为 12 种 NAD+合成代谢通路（包括 ADP，ATP）及辅酶 A 类代谢物总离子图，b图为辅酶 A 类代谢物的提取离子图。我们又尝试在反相柱上加入离子对试剂进行色谱分离。配制浓度为 1ug/ml的包含所有34种代谢物的标准品溶液，选择正/负离子切换模式，采用流动相A：100%纯化水加 5mM 乙酸铵，流动相 B：100%乙腈，40 分钟梯度从%98 水相到5%水相进行洗脱，流速为 0.25ml/min。色谱结果见图 2.2。由图可以看出，除了辅酶 A 类代谢物在 C18 柱上，流动相中加入乙酸铵后获得满意的分离度，其他24 种代谢物大多都在约 2 分钟时间洗脱出来，没有保留。


本文编号：3626204