表觀遺傳學（Epigenetics）研究的是基因活動和表達的調控方式，是指在基因序列沒有發(fā)生改變的情況下，基因表達出現(xiàn)了可遺傳的變化，這種變化是動態(tài)的、可逆的。表觀遺傳學的研究對象包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重塑、非編碼RNA等，這些分子機制可以在細胞內傳遞遺傳信息，激活或抑制基因的表達，進而影響生物體的生長發(fā)育、健康狀態(tài)和疾病發(fā)展。
CUSABIO致力于為研究人員提供高精確性、高靈敏度的即用型表觀遺傳學ELISA試劑盒，滿足多種檢測樣本，幫助您深度解讀DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質重塑以及非編碼RNA等關鍵調控機制，為您的科學研究提供準確可靠的數(shù)據支持，助力您在表觀遺傳學領域取得更多突破性進展。
DNA甲基化
DNA甲基化是指甲基基團在甲基轉移酶的作用下，結合到基因組DNA分子上的一種化學修飾過程，也是最重要的表觀遺傳修飾形式。真核生物中主要存在兩種DNA甲基轉移酶，分別為DNMT1（甲基轉移酶1）和DNMT3a、DNMT3b。DNA甲基化能夠影響染色質結構、基因啟動子的可訪問性以及轉錄因子與DNA的相互作用，在細胞分化、基因沉默、維持基因組穩(wěn)定性和環(huán)境響應等生物學過程中發(fā)揮關鍵作用。異常的DNA甲基化則與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關：一方面，基因組整體甲基化水平的降低可能導致原癌基因的活化、轉座子異常表達以及基因組不穩(wěn)定等現(xiàn)象，進而促進腫瘤發(fā)生；另一方面，基因啟動子區(qū)的CpG島（胞嘧啶—磷酸—鳥嘌呤）發(fā)生異常高甲基化，導致基因沉默，致使抑癌基因表達降低，也會促進腫瘤的形成和發(fā)展，某些癌癥（例如結腸癌）中的高甲基化可用作早期診斷的生物標志物。
組蛋白修飾
DNA以染色質的形式存在于細胞核中，而染色質除了包含DNA外，還有組蛋白、非組蛋白以及少量RNA。組蛋白（histone）是染色質的基本結構蛋白，是指真核生物體細胞染色質與原核細胞中的蛋白質。組蛋白修飾（histone modification）是指組蛋白在相關酶作用下發(fā)生甲基化、乙酰化、泛素化、磷酸化等翻譯后修飾的過程，且這些修飾為可逆共價修飾，其發(fā)生、去除以及發(fā)揮作用又主要通過組蛋白修飾酶及相應的輔因子進行調控，包括Writer（寫入）、Eraser（擦除）和Reader（讀?。┤箢悺＝M蛋白修飾不僅能夠調控基因的表達，同時也影響各類疾病的發(fā)生發(fā)展，包括一些免疫性疾病以及腫瘤。較低水平的組蛋白甲基化或乙?；c前列腺癌、肺癌和腎癌的不良預后相關，相反，較高水平的特定組蛋白修飾 (H3K9ac) 與肺癌較低的生存率相關 [1]。
| 修飾類型 | Writer | Eraser |
|---|---|---|
| 甲基化 | 賴氨酸甲基轉移酶（HKMTs）和精氨酸甲基轉移酶（PRMTs） | 賴氨酸去甲基化酶（KDM1/LSD1）和含有Jumonji C結構域的去甲基化酶（JMJ） |
| 乙?；?/td> | 組蛋白乙酰轉移酶 (HATs) | 組蛋白去乙?；?(HDACs) |
| 磷酸化 | 激酶類 | 磷酸酶類 |
染色質重塑
染色質重塑是指染色質的包裝狀態(tài)、核小體中組蛋白以及對應DNA分子發(fā)生一系列變化而造成染色質位置和結構改變的現(xiàn)象，其機制通常包括組蛋白修飾和ATP酶依賴的的染色質重塑。ATP酶依賴的的染色質重塑是指在染色質重塑復合物或重塑因子的介導下，應用ATP水解的能量移動、松解、排出或重建核小體，調控染色質的包裝狀態(tài)。染色質重塑能夠調節(jié)基因的轉錄，參與細胞正常的生長發(fā)育；相反，異常的染色質重塑則會導致腫瘤的發(fā)生，比如，染色質重塑復合物ARID1A、SMARCA4和SMARCB1、ACTL6A、CHRAC1、RSF1的基因突變已被證明與不同類型的卵巢癌發(fā)生相關 [2]。
非編碼RNA
非編碼RNA（Non-coding RNA, ncRNA）是指不編碼蛋白質的RNA。功能性非編碼RNA主要包括miRNA、siRNA、lncRNA和circRNA等。
（1）miRNA是一類長約18～22個nt（核苷酸）的微小ncRNA，參與轉錄后基因表達調控，其作用機制是與mRNA 互補，讓mRNA 沉默或者降解。miRNA結構和功能的任何變化都可能導致疾病的發(fā)生，一些表現(xiàn)出致癌功能的 miRNA 被稱為 onco-miR。
（2）siRNA的長度20-25nt，特異性強，能夠有效抑制靶基因的表達，對許多癌癥如肺癌和腦膠質瘤等癌細胞有顯著的抑制作用。
（3）lncRNA是一類長度大于200 nt的ncRNA，數(shù)量占細胞內總RNA的70%-98%，具有協(xié)調DNA甲基化、染色質結構重塑和組蛋白化學修飾等作用。lncRNA的作用機制還有許多模糊的地方，但研究發(fā)現(xiàn)有些lncRNA在腫瘤中非常敏感，這為治療癌癥提供了新思路。
（4）circRNA是一種環(huán)狀RNA，由于其特殊的閉環(huán)穩(wěn)定結構，不僅在生物的發(fā)育進程具有重要的生物學功能，如充當miRNA 海綿、作為內源性RNA 以及生物標記物，還參與著多種疾病的發(fā)生和發(fā)展，是目前RNA 研究領域的新熱點。
圖1. CircRNA在常見癌癥中的分布 [3]
CUSABIO的表觀遺傳學ELISA試劑盒列表
| 貨號 | 產品名稱 | 靈敏度 | 靶點 |
|---|---|---|---|
| CSB-EL002802HU | Human Bromodomain-containing protein 4(BRD4) ELISA kit | 4.68 pg/mL | BRD4 |
| CSB-EL004976HU | Human Cytidine deaminase(CDA) ELISA kit | 3.9 pg/mL | CDA |
| CSB-EL006590HU | Human DNA damage-inducible transcript 4 protein(DDIT4) ELISA kit | 0.039 ng/mL | DDIT4 |
| CSB-EL006710HU | Human Protein DEK(DEK) ELISA kit | 5.86 pg/mL | DEK |
| CSB-E09068h | Human deoxyribonuclease Ⅰ,DNase-ⅠELISA Kit | 0.39 ng/mL | DNASE1 |
| CSB-EL007049BO | Bovine Deoxyribonuclease-1(DNASE1) ELISA kit | 3.1 pg/mL | DNASE1 |
| CSB-EL007052HU | Human Deoxyribonuclease gamma(DNASE1L3) ELISA kit | 5.86 pg/mL | DNASE1L3 |
| CSB-EL007520HU | Human Protein argonaute-2(EIF2C2) ELISA kit | 6.25 pg/mL | EIF2C2 |
| CSB-EL007520MO | Mouse Protein argonaute-2(EIF2C2) ELISA kit | 7.81 pg/mL | EIF2C2 |
| CSB-EL007681HU | Human Ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family member 3(ENPP3) ELISA kit | 0.039 ng/mL | ENPP3 |
| CSB-EL009161HU | Human Growth arrest and DNA damage-inducible protein GADD45 alpha(GADD45A) ELISA kit | 6.25 pg/mL | GADD45A |
| CSB-E14145m | Mouse growth arrest-specific gene-6(gas-6)ELISA Kit | 17.086 pg/mL | GAS6 |
| CSB-EL010418HU | Human Histone H3.1(HIST1H3A) ELISA kit | 5.8 pg/mL | HIST1H3A |
| CSB-E08224r | Rat High mobility group protein B1,HMGB-1 ELISA Kit | HMGB1 | |
| CSB-E13159h | Human histidine-rich glycoprotein (HRG) ELISA kit | 1.56 μg/mL | HRG |
| CSB-EL010736MO | Mouse Histidine-rich glycoprotein(HRG) ELISA kit | 3.12 ng/mL | HRG |
| CSB-EL011843MO | Mouse Ubiquitin-like protein ISG15(ISG15) ELISA kit | 0.078 ng/mL | ISG15 |
| CSB-E12075h | Human ubiquitin-like modifier (ISG15) ELISA kit | 0.195 ng/mL | ISG15 |
| CSB-EL011843BO | Bovine Ubiquitin-like protein ISG15(ISG15) ELISA kit | 0.078 ng/mL | ISG15 |
| CSB-EL012147HU | Human Kelch-like ECH-associated protein 1(KEAP1) ELISA kit | 6.25 pg/mL | KEAP1 |
| CSB-EL012394HU | Human Krueppel-like factor 4(KLF4) ELISA kit | 4.6 pg/mL | KLF4 |
| CSB-E15769h | Human melanoma-associated antigen 3 (MAGE-3) ELISA Kit | 0.156 ng/mL | MAGEA3 |
| CSB-E09060h | Human Metallothionein,MT ELISA Kit | 0.813 pg/mL | MT |
| CSB-E09260h | Human c-myc Oncogene product,c-myc ELISA Kit | 0.078 ng/mL | MYC |
| CSB-EL015278HU | Human N-myc proto-oncogene protein(MYCN) ELISA kit | 3.9 pg/mL | MYCN |
| CSB-EL015319HU | Human E3 ubiquitin-protein ligase MYLIP(MYLIP) ELISA kit | 3.9 pg/mL | MYLIP |
| CSB-EL015949HU | Human Neurogenic locus notch homolog protein 1(NOTCH1) ELISA kit | 19.5 pg/mL | NOTCH1 |
| CSB-EL017379MO | Mouse Protein-arginine deiminase type-4(PADI4) ELISA kit | 1.17 pg/mL | PADI4 |
| CSB-E16219h | Human protein-arginine deiminase type-4(PADI4) ELISA kit | 0.039 ng/mL | PADI4 |
| CSB-EL017722HU | Human Protein disulfide-isomerase A4(PDIA4) ELISA kit | 5.8 pg/mL | PDIA4 |
| CSB-E11308h | Human protein(peptidylprolyl cis/trans isomerase)NIMA-interacting 1,PIN1 ELISA Kit | 0.39 pg/mL | PIN1 |
| CSB-EQ027833HU | Human RNA polymerase III (Pol III) antibody ELISA kit | Request Information | Pol III Ab |
| CSB-EL019571HU | Human RE1-silencing transcription factor(REST) ELISA kit | 7.81 pg/mL | REST |
| CSB-EL019798HU | Human Ribonuclease 7(RNASE7) ELISA kit | 0.39 ng/mL | RNASE7 |
| CSB-EL020818MO | Mouse Secretoglobin family 3A member 1(SCGB3A1) ELISA kit | 15.6 pg/ml | SCGB3A1 |
| CSB-EL020819MO | Mouse Secretoglobin family 3A member 2(SCGB3A2) ELISA kit | 2.35 pg/mL | SCGB3A2 |
| CSB-EL021142HU | Human Serine/arginine-rich splicing factor 1(SFRS1) ELISA kit | 7.81 pg/mL | SFRS1 |
| CSB-E16187m | Mouse NAD-dependent deacetylase sirtuin-1(Sirt1)ELISA Kit | 0.039 ng/mL | SIRT1 |
| CSB-E15058h | Human NAD-dependent deacetylase sirtuin-1 (SIRT1/SIR2L1) ELISA kit | 0.039 ng/mL | SIRT1 |
| CSB-EL021339RA | Rat NAD-dependent protein deacetylase sirtuin-1(SIRT1) ELISA kit | 8.5 pg/mL | SIRT1 |
| CSB-E15058h-IS | Human NAD-dependent deacetylase sirtuin-1 (SIRT1/SIR2L1) ELISA kit | 0.156 ng/mL | SIRT1 |
| CSB-E17018h | Human NAD-dependent deacetylase sirtuin-6 (SIRT6/SIR2L6) ELISA kit | 0.78 pg/mL | SIRT6 |
| CSB-EL021860MO | Mouse E3 ubiquitin-protein ligase SMURF1(SMURF1) ELISA kit | 7.8 pg/mL | SMURF1 |
| CSB-E17858h | Human thiopurine S-methyltransferase (TPMT) ELISA kit | 0.39 mU/mL | TPMT |
| CSB-EL024502HU | Human E3 ubiquitin-protein ligase TRIM63(TRIM63) ELISA kit | 3.1 pg/mL | TRIM63 |
| CSB-E13238h | Human Protein Gene Product 9.5 (PGP 9.5) ELISA Kit | 1.56 ng/mL | UCHL1 |
| CSB-E11789h | Human tryptophanyl-tRNA synthetase,WARS ELISA Kit | 0.078 ng/mL | WARS |
| CSB-EL027165HU | Human Zyxin(ZYX) ELISA kit | 5.8 pg/mL | ZYX |
表觀遺傳學的研究前景
（1）癌癥早期診斷和治療：表觀遺傳學的研究有助于我們更好地理解癌癥的發(fā)生和發(fā)展機制，這可以幫助開發(fā)更有效的癌癥治療方法，包括針對表觀遺傳修飾的藥物治療。此外，表觀遺傳學還可以為癌癥的早期診斷提供新的標志物。
（2）精準醫(yī)學：表觀遺傳學研究為精準醫(yī)學提供了更多的工具和資源。通過分析患者的表觀遺傳標志物，醫(yī)生可以更好地了解患者的疾病風險、病情進展和治療反應，從而制定更個體化的治療方案。
（3）環(huán)境與健康：表觀遺傳學也有助于研究環(huán)境因素對健康的影響。人們的生活方式、環(huán)境暴露和飲食選擇等因素都可以調控表觀遺傳修飾，進而影響到人類健康。這有助于我們更好地理解環(huán)境因素與基因之間的互動關系。
（4）腦科學：表觀遺傳學的研究在神經科學領域也具有重要意義。它可以幫助我們更好地理解神經系統(tǒng)發(fā)育、學習與記憶、神經退化性疾病等方面的機制。
（5）衰老和壽命：表觀遺傳學的研究也涉及到了人類壽命和衰老的機制。了解表觀遺傳修飾在衰老過程中的作用，有助于尋找延長壽命和改善老年健康的方法。
總之，表觀遺傳學領域的研究前景非常廣闊，有望在醫(yī)藥、生命科學和環(huán)境科學等領域取得重大突破，為改善健康、治療疾病和推動科學進步做出重要貢獻。
參考文獻：
[1] Fardi M, Solali S, Farshdousti Hagh M. Epigenetic mechanisms as a new approach in cancer treatment: An updated review[J]. Genes&Diseases, 2018, 5(4): 304-311.
[2] Ieva V, Rasa S, Rimantas J L, et al. The Emerging Role of Chromatin Remodeling Complexes in Ovarian Cancer[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2022, 23(22).
[3] Cheng D, Wang J, Dong Z, et al. Cancer-related circular RNA: diverse biological functions[J]. Cancer Cell International, 2021, 21 (1): 11.
