轉(zhuǎn)突變型A53T α-突觸核蛋白基因的帕金森模型小鼠中腦的全基因組甲基化測序分析

吳 婷，劉 琳，黎 昭，林 賢

（中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院廣東省腦功能與腦疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510080）

表觀遺傳調(diào)控是一種可逆的遺傳模式，在不改變DNA序列的情況下，表觀遺傳修飾能通過調(diào)控基因的表達(dá)而改變生物的表型特征。表觀遺傳修飾主要包括幾種模式：DNA甲基化/羥甲基化、組蛋白及非編碼RNA的修飾［1］，其中DNA甲基化是表觀遺傳修飾中最常見的形式。DNA甲基化是指DNA的5-胞嘧啶共價(jià)結(jié)合一個(gè)甲基，形成5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5mC），其形成與維持需要DNA甲基轉(zhuǎn)移酶家族（DNA methyltrans?ferase，DNMT）的參與。帕金森氏病（Parkinson′s disease，PD）是最常見的運(yùn)動性神經(jīng)退行性疾病，隨著對PD的深入研究，已有學(xué)者發(fā)現(xiàn)表觀遺傳修飾與PD存在緊密聯(lián)系。在PD病人中，PD的主要風(fēng)險(xiǎn)基因——SNCA基因甲基化水平降低，導(dǎo)致其表達(dá)產(chǎn)物α-突觸核蛋白（α-synulein，α-syn）上升［2］，使用左旋多巴可以增加SNCA基因甲基化水平［3］。有報(bào)道顯示，MPTP可導(dǎo)致紋狀體的組蛋白H4發(fā)生去乙酰化，而H3出現(xiàn)高度乙酰化與去磷酸化［4］。因此了解PD表觀遺傳調(diào)控機(jī)制可以幫助我們提供新的治療方向。在本研究中，我們對轉(zhuǎn)突變的人源α-突觸核蛋白（human α-synuclein，hα-syn），即hA53T α-syn基因小鼠的中腦進(jìn)行特異性表觀遺傳修飾分析，結(jié)果我們獲得A53T突變型hα-syn誘導(dǎo)的PD小鼠的全基因組甲基化圖譜，以生物信息學(xué)方法分析481個(gè)差異甲基化區(qū)域（differentially methylated region，DMR），并且通過GO功能性富集分析，我們發(fā)現(xiàn)DMR所在基因多富集于神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)元投射、樹突等GO條目，該結(jié)果為將來進(jìn)一步研究這些數(shù)據(jù)潛在的生物學(xué)意義打下良好基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 PD小鼠雜交與鑒定

本文中所使用的實(shí)驗(yàn)小鼠為12月齡C57BL/6小鼠，質(zhì)量15～20 g。……