AbstractMany studies have demonstra

Abstract
Many studies have demonstrated that epigenetic mechanisms are important in the regulation of gene expression during embryogenesis, gametogenesis, and other forms of tissue-specific gene regulation. We sought to explore the possible role of epigenetics, specifically DNA methylation, in the establishment and maintenance of cell type-restricted gene expression in the retina. To assess the relationship between DNA methylation status and expression level of retinal genes, bisulfite sequence analysis of the 1000 bp region around the transcription start sites (TSS) of representative rod and cone photoreceptor-specific genes and gene expression analysis were performed in the WERI and Y79 human retinoblastoma cell lines. Next, the homologous genes in mouse were bisulfite sequenced in the retina and in non-expressing tissues. Finally, bisulfite sequencing was performed on isolated photoreceptor and non-photoreceptor retinal cells isolated by laser capture microdissection. Differential methylation of rhodopsin (RHO), retinal binding protein 3 (RBP3, IRBP) cone opsin, short-wave-sensitive (OPN1SW), cone opsin, middle-wave-sensitive (OPN1MW), and cone opsin, long-wave-sensitive (OPN1LW) was found in the retinoblastoma cell lines that inversely correlated with gene expression levels. Similarly, we found tissue-specific hypomethylation of the promoter region of Rho and Rbp3 in mouse retina as compared to non-expressing tissues, and also observed hypomethylation of retinal-expressed microRNAs. The Rho and Rbp3 promoter regions were unmethylated in expressing photoreceptor cells and methylated in non-expressing, non-photoreceptor cells from the inner nuclear layer. A third regional hypomethylation pattern of photoreceptor-specific genes was seen in a subpopulation of non-expressing photoreceptors (Rho in cones from the Nrl -/- mouse and Opn1sw in rods). These results demonstrate that a number of photoreceptor-specific genes have cell-specific differential DNA methylation that correlates inversely with their expression level. Furthermore, these cell-specific patterns suggest that DNA methylation may play an important role in modulating photoreceptor gene expression in the developing mammalian retina.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
การศึกษาจำนวนมากได้แสดงให้เห็นว่ากลไก epigenetic มีความสำคัญในการควบคุมการแสดงออกของยีนในช่วง embryogenesis, การสร้างเซลล์สืบพันธุ์และรูปแบบอื่น ๆ ของการควบคุมยีนเนื้อเยื่อเฉพาะ เราพยายามที่จะสำรวจบทบาทเป็นไปได้ของ Epigenetics เฉพาะดีเอ็นเอ methylation ในการจัดตั้งและการบำรุงรักษาของเซลล์การแสดงออกของยีนชนิด จำกัด ในเรตินา เพื่อประเมินความสัมพันธ์ระหว่างสถานะดีเอ็นเอ methylation และระดับการแสดงออกของยีนจอประสาทตา, การวิเคราะห์ลำดับ bisulfite ของภูมิภาค bp 1000 รอบสถานที่เริ่มต้นการถอดความ (TSS) ของแกนตัวแทนและกรวยยีนรับแสงที่เฉพาะเจาะจงและการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนได้ดำเนินการใน Weri และ Y79 มนุษย์ retinoblastoma เซลล์ ถัดไปยีนคล้ายคลึงกันในเมาส์ถูก bisulfite ติดใจในเรตินาและในเนื้อเยื่อที่ไม่แสดง สุดท้ายลำดับ bisulfite กำลังดำเนินการรับแสงที่แยกและไม่รับแสงเซลล์จอประสาทตาที่แยกด้วยเลเซอร์จับ microdissection methylation ความแตกต่างของ rhodopsin (RHO-) โปรตีนผูกพันม่านตา 3 (RBP3, IRBP) opsin กรวยสั้นคลื่นที่สำคัญ (OPN1SW) opsin กรวยกลางคลื่นที่สำคัญ (OPN1MW) และ opsin กรวยยาวคลื่นที่มีความอ่อนไหว (OPN1LW) ที่พบในเซลล์ที่มีความสัมพันธ์ retinoblastoma ผกผันกับระดับการแสดงออกของยีน ในทำนองเดียวกันเราพบ hypomethylation เนื้อเยื่อเฉพาะของภูมิภาคก่อการโรและ Rbp3 ในเรตินาเมาส์เมื่อเทียบกับเนื้อเยื่อที่ไม่แสดงและยังตั้งข้อสังเกต hypomethylation ของ microRNAs ม่านตาแสดงออก โรและ Rbp3 ภูมิภาคโปรโมเตอร์เป็น unmethylated ในการแสดงเซลล์รับแสงและ methylated ในที่ไม่แสดงเซลล์ที่ไม่ได้รับแสงจากชั้นนิวเคลียร์ภายใน รูปแบบ hypomethylation ภูมิภาคที่สามของยีนรับแสงเฉพาะที่เห็นใน subpopulation ของเซลล์รับแสงที่ไม่แสดง (โรในกรวยจาก Nrl - / - เมาส์และ Opn1sw ในแท่ง) ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าจำนวนของยีนที่รับแสงเฉพาะมีดีเอ็นเอ methylation ค่าเซลล์เฉพาะที่มีความสัมพันธ์ผกผันกับระดับการแสดงออกของพวกเขา นอกจากนี้รูปแบบเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงชี้ให้เห็นว่าดีเอ็นเอ methylation อาจมีบทบาทสำคัญในการปรับการแสดงออกของยีนรับแสงในการพัฒนาจอประสาทตาเลี้ยงลูกด้วยนม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
หลายการศึกษาได้แสดงว่า กลไก Epigenetic มีความสำคัญในการควบคุมการแสดงออกของยีนในช่วงของการเกิดเซลล์สืบพันธุ์ , และรูปแบบอื่น ๆของการควบคุมยีน tissue-specific . เราพยายามที่จะศึกษาบทบาทที่เป็นไปได้ของ DNA methylation แห่ง โดยเฉพาะในการสร้างและการบำรุงรักษาเซลล์ จำกัด ประเภทของการแสดงออกของยีนในจอตาเพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสถานภาพ methylation ดีเอ็นเอและการแสดงออกของยีนที่ระดับเรติ การวิเคราะห์ลำดับเบสไบ 1000 ภูมิภาครอบถอดความเริ่มเว็บไซต์ ( TSS ) และก้านกรวยตัวแทนโฟโตรีเซปเตอร์เฉพาะยีนและการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนได้ใน weri y79 มนุษย์และสายเซลล์เรติโนบลาสโตมา . ต่อไปการเปรียบเทียบลำดับเบสในยีนในเมาส์เป็นไบเรตินาและไม่แสดงเนื้อเยื่อ ในที่สุด ก็มีการแยกลำดับไบโฟโตรีเซปเตอร์เซลล์จอประสาทตา และไม่โฟโตรีเซปเตอร์แยกด้วย microdissection จับเลเซอร์ แตกต่างจากของโรดอพซิน ( โร ) , โปรตีน ( rbp3 3 จอประสาทตา , กรวย irbp ) พซิน สั้นคลื่นไว ( opn1sw พซิน ) , กรวย ,กลางคลื่นไว ( opn1mw ) และกรวยพซินยาวคลื่นไว ( opn1lw ) พบในเซลล์เรติโนบลาสโตมาที่ความสัมพันธ์ผกผันกับระดับการแสดงออกของยีน ในทำนองเดียวกัน เราพบ hypomethylation tissue-specific ของโปรโมเตอร์และภูมิภาคของโร rbp3 ในจอตาเมาส์เมื่อเทียบกับไม่แสดงออก เนื้อเยื่อ และยังพบ hypomethylation ของตาลแสดง micrornas .ส่วนโร rbp3 promoter และเขต unmethylated ในการแสดงโฟโตรีเซปเตอร์เซลล์และไม่แสดง methylated ไม่โฟโตรีเซปเตอร์เซลล์จากชั้นนิวเคลียร์ภายใน รูปแบบ hypomethylation เป็นภาค 3 ของยีนเฉพาะโฟโตรีเซปเตอร์ที่เห็นใน subpopulation ไม่แสดงโฟโตรีเซปเตอร์ ( โรในกรวยจากน้ำยางธรรมชาติ - / - เมาส์และ opn1sw แท่ง )ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าจำนวนของยีนเฉพาะโฟโตรีเซปเตอร์เซลล์ดีเอ็นเอเมทิลเลชั่นที่เฉพาะเจาะจง มีความแตกต่าง มีความสัมพันธ์ผกผันกับระดับการแสดงออกของพวกเขา นอกจากนี้ รูปแบบเฉพาะเหล่านี้เซลล์แนะนำว่า methylation ดีเอ็นเออาจมีบทบาทสำคัญในการแสดงออกของยีนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโฟโตรีเซปเตอร์ที่พัฒนาเรตินา