表观遗传学是研究DNA序列在没有改变的情况下,染色体变化所导致的稳定遗传表型的学科,研究内容主要集中在DNA甲基化、RNA干扰及组蛋白修饰等,其中又以DNA甲基化研究得最为广泛。DNA甲基化是将甲基基团在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMTs)的催化下转移到胞嘧啶碱基上的一种表观遗传修饰方式。DNA甲基化是细胞用来控制基因表达的一种表观遗传机制,主要通过在转录水平上调控基因的表达来影响机体的生理活动。第一部分:尖锐湿疣是一种性传播疾病,它主要是由人类乳头瘤病毒(HPV)6型和11型感染所引起的。已有相关的研究报道称,DNA甲基化与尖锐湿疣的发生有着密切关系。由此我们假设,HPV基因组甲基化可能与尖锐湿疣的发生有密切关系。我们收集了男性患者的生殖器皮肤组织,并通过PCR及xMAP对HPV感染进行基因分型。结果表明,4名患者具有HPV6感染,而3名患者具有HPV11感染。我们对其DNA进行了提取、重亚硫酸盐处理、PCR扩增和测序。在重亚硫酸盐处理过程中,未甲基化的C被转变为U,并在后续PCR中转变为T,而甲基化的C则保持不变。甲基化水平由测序结果中峰高度的比例即C/(C+T)来计算。结果发现没有一个CpG位点显示出清晰的C峰,这表明尖锐湿疣患者组织中HPV6和HPV11的甲基化水平是可以忽略不计的。在尖锐湿疣的发育过程中,虽然甲基化转移酶系统仍在正常工作,但HPV基因组的甲基化水平没有改变。本部分的创新之处:目前从表观遗传学的角度对DNA甲基化在尖锐湿疣中研究已有部分报道,但其在尖锐湿疣中的机制尚不明确。第二部分:慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种常见的慢性肺部疾病,其特征表现为持续的气流受限。COPD已经是全世界疾病死亡原因的第三位,也是导致高致死率和高致残率的呼吸系统慢性疾病之一。已经造成了全球的经济负担。COPD是一种具有明显遗传特征的疾病,全基因组关联分析(genome-wide association study)已经发现了多个相关的位点。近期研究也表明,突变可通过影响基因组甲基化调控基因表达,进而导致个体疾病易感性的差异。等位基因差异甲基化(allele-specific methylation,ASM)作为遗传学的一种特殊现象,近年来成为筛选DNA甲基化调控突变的快速方法。我们选择了46个个体的肺部病理组织来源的DNA,使用甲基化敏感的HpaⅡ、HhaⅠ、AciI限制性内切酶组合对杂合子个体的gDNA进行处理。在酶处理中,甲基化的分子将被切断,从而在PCR中无法扩增,并在后续SNaPshot中展现出较低的峰,而未甲基化的分子将保持不变。我们从前期COPD的GWAS研究中挑选了 36个突变作为分子标记,并对其进行了 PCR扩增和SNaPshot基因分型。ASM由杂合子个体中两个峰的比值表示。结果表明,其中有4个突变表现明显偏离了理论值,表明其可能通过影响DNA甲基化调控COPD易感性,值得进行后续功能基因组学研究。本部分的创新之处:运用ASM现象,快速鉴别可通过调控DNA甲基化来影响COPD易感性的突变。