细胞免疫反应中DNA羟甲基化图谱的研究修改题库.doc

项目编号：国家级大学生创新计划项目申报书项目名称：细胞免疫反应中DNA羟甲基化图谱的研究起止时间：2013.06-2014.06所在学院：护理学院项目负责人：刘鑫指导教师：农嵩、李根亮填报日期：2013.5.13右江民族医学院学工处制 2013年制填报说明1、申报书适用于国家级大学生创新计划项目申报，申请书所列各项内容均须实事求是，认真填写，表达明确严谨，简明扼要；2、申报书填写要求用A4纸打印。一式三份由各学院经初评签署意见后统一报送学工处，同时报送电子文档；3、未尽事宜，可另附材料说明；4、项目编号一项不填。一、基本情况项目名称细胞免疫反应中DNA羟甲基化图谱的研究所属学科表观遗传学申请金额15000元起止年月2013 年06 月至2014 年06 月主持人姓名刘鑫性别男民族汉出生年月1990年 4月学号1520110101联系电导教师农嵩、李根亮联系电话办公：07762849496 手机持人曾经参与科研的情况无指导教师承担科研课题情况主持和参与的在研课题1. 基于5羟甲基胞嘧啶的中华绒螯蟹非浓缩核精子发生机制（31260635），2013.01-2016.12，国家自然科学基金项目2. 边境地区民族医科院校大学生正确人生观养成的教育对策研究（2013JGA203），2013.03-2015.02，广西高等教育教学改革工程项目3. DNA甲基化在职业暴露致男性不育中的作用（YK2012002），2012.03-2015.02，右医博士科研启动项目指导教师对本项目的支持情况实验设备、场所等的保障、实验技术和方法及论文写作的指导等。项目组主要成员姓 名学号专业班级所在学院项目中的分工刘鑫15201101012011级护理学本科1班护理学院协调实验研究；论文写作；T淋巴细胞DNA的提取，酶切DNA。李春燕11201007402010级临床本科7班临床学院数据整理及分析比较，协助论文写作；电泳尹加伟13201002092010级影像本科2班医学影像系收集相关材料，并撰写论文。进行相关实验，比较分析图谱。二、项目研究的目的和主要研究内容1、研究的目的 通过人工诱导大鼠发生细胞免疫反应，提取分离大鼠细胞免疫反应前未免疫的T淋巴细胞和免疫反应过程中的效应T淋巴细胞，采用EpiMark 5-hmC 和 5-mC 分析试剂盒技术和二维电泳的方法比较反应前后T淋巴细胞羟甲基化DNA限制酶酶切片段的变化，分析免疫反应前后DNA酶切图谱的异同，从而阐明DNA羟甲基化与细胞免疫反应的相关性，为从DNA羟甲基化的角度研究细胞免疫反应的机制提供基础资料。2、主要内容（1）细胞免疫前后T淋巴细胞的获得和比较；（2）T淋巴细胞DNA的提取；（3）非羟基化酶切DNA，进行第一维电泳；羟基化酶切，进行第二维电泳；（4）比较细胞免疫反应前后T淋巴细胞DNA羟甲基化图谱的异同，分析DNA羟甲基化与细胞免疫反应的相关性。三、国、内外研究现状和发展动态（附参考文献）绝大多数病原微生物引起的感染都与细胞免疫相关，因此，研究细胞免疫对于人类更好地的抵御疾病和保护自我具有重要的意义，其研究结果可为人类优化免疫策略提供基础资料。在细胞免疫反应中，大量效应T淋巴细胞表达多种细胞因子及其他功能蛋白，参与细胞免疫反应过程，对“非我”进行吞噬杀灭；另有少部分则成为记忆性T淋巴细胞。我们知道，基因表达与基因的羟甲基化密切相关，但有关细胞免疫反应过程中T淋巴细胞DNA羟甲基化与细胞免疫反应相关的研究还未见报到1，2。DNA羟甲基化是最近三年来表观遗传学领域研究的新热点。DNA羟甲基化是一种复制后表观遗传修饰，是Tet（Ten-Eleven-Translocation，10-11易位) 蛋白催化下5甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5mC）形成5羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine，5hmC）的结果。5hmC的研究由于2009年Tet蛋白催化5mC形成5hmC功能的发现而倍受关注1。5hmC被称为DNA的第6种碱基，它不仅参与DNA的去甲基化过程，还在激活基因的表达、活性的维持及干细胞重编程和多能性的维持方面起着重要的作用35。如果从参与细胞免疫反应过程中T淋巴细胞基因组羟甲基化图谱变化的角度入手，研究细胞免疫反应过程中5hmC的生物学功能，有望弄清DNA羟甲基化与细胞免疫反应的相关性，为从DNA羟甲基化的角度阐明细胞免疫反应的机制提供基础资料。参考文献1 Tahiliani M., Koh K.P., Shen Y.H., Pastor W.A. Bandukwala H., Brudno Y., Agarwal S., Iyer L.M., Liu D.R., Aravind L., Rao A. Conversion of 5-Methylcytosine to 5-Hydroxymethylcytosine in mammalian DNA by MLL partner TET1 J. Science, 2009, 324(5929): 930-935.2Song C.X., He C. The hunt for 5-hydroxymethylcytosine: the sixth base J. Epigenomics, 2011, 3(5): 521-523.3 谭理. DNA羟甲基化在小鼠胚胎干细胞中的研究进展. 生物化学与生物物理进展, 2011, 38 (7): 611-614.4Branco M.R., Ficz G., Reik W., Uncovering the role of 5-hydroxymethylcytosine in the epigenome J. Nat. Rev. Genet., 2012, 13(1): 7-13.5Stroud H., Feng S., Morey K.S., Pradhan S., Jacobsen S.E. 5-Hydroxymethylcytosine is associated with enhancers and gene bodies in human embryonic stem cells J. Genome Biol., 2011, 12(6): R54.四、项目的创新点和特色本项目采用EpiMark 5-hmC 和 5-mC 分析试剂盒技术和二维电泳的方法，通过比较细胞免疫反应前后T淋巴细胞DNA羟甲基化酶切图谱的异同，分析DNA羟甲基化与细胞免疫反应的相关性。五、技术路线、拟解决的问题及预期成果1、技术路线 非羟甲基化酶切羟甲基化酶切差异DNA羟甲基化酶切图谱细胞免疫反应前的T淋巴细胞DNA羟甲基化与细胞免疫的相关性细胞免疫反应后的T淋巴细胞第二维电泳DNA第一维电泳2、拟解决的问题（1）分析DNA羟甲基化与细胞免疫反应的相关性。3、预期成果1、理论成果：阐明DNA羟甲基化与细胞免疫反应的相关性；2、总结研究报告，发表1篇论文。六、项目研究进度安排2013.06-2013.08 识别和分离细胞免疫前后的T淋巴细胞，提取T淋巴细胞DNA；2013.09-2013.11 非羟基化酶切DNA，进行第一维电泳；羟基化酶切，进行第二维电泳；2013.12-2014.01 双向电泳比较细胞免疫反应前后T淋巴细胞DNA羟甲基化图谱的异同；2014.02-2014.06 撰写论文和作结题报告七、已有基础1、 与本项目有关的研究积累和已取得的成绩（1）5hmC对基因表达的调控功能及其他多种功能已在哺乳动物和人的神经组织和胚胎干细胞内得到了证实。（2）一年来一直在跟踪该领域的研究动态，对相关领域研究进展十分熟悉。（3）本课题组已对T淋巴细胞在免疫反应中的DNA羟甲基化进行了一定的研究，导师多年来一直从事表观遗传学相关研究。本立项是对之前相关表观遗传修饰研究的继续和深入。（4）本立项运用的都是成熟的技术和方法，且研究组成员都已掌握，导师也有多年相关研究的经验。2、 已具备的条件，尚缺少的条件及解决方法具有的条件：课题组所在的表观遗传实验室已具备完成该项目所需的实验设备和条件。如电泳仪、移液枪和枪头、托盘天平、电子天平、pH酸度计、普通光学显微镜、荧光显微镜、PCR仪、冰箱及细胞培养室等。尚缺少的条件及解决方法：尚缺少EpiMark 5-hmC 和 5-mC 分析试剂盒从生物试剂公司购买。八、